發(fā)布時間：2024-11-02 21:13

　　Fe3O4作為鋰離子電池負(fù)極材料具有理論比容量高、價格便宜、環(huán)境友好等優(yōu)點,其儲鋰機(jī)理為轉(zhuǎn)換反應(yīng),反應(yīng)方程式為:Fe3O4+8Li++8e-?3Fe+4Li2O。由于反應(yīng)過程中生成了1-10 nm的Fe和Li2O,材料體積發(fā)生變化,造成電極材料粉化團(tuán)聚,多次充放電循環(huán)后從集流體上剝落,因而致使電池容量的不可逆損失。制備特定形貌的的納米Fe3O4和對材料進(jìn)行碳修飾均能很好的解決這個問題,特殊的形貌可以提供額外空間緩解體積變化,并且納米材料可以增加活性位點,縮短Li+傳輸距離;碳包覆不僅可以緩解體積膨脹的應(yīng)力,防止材料粉化團(tuán)聚,還可以提高電極材料的導(dǎo)電性,降低電池內(nèi)阻。實驗中采用溶劑熱-胺熱法制備納米Fe3O4,研究了反應(yīng)原料的種類及配比、反應(yīng)時間、體系含水量等條件對產(chǎn)物形貌的影響。通過對實驗條件的調(diào)控,制備得到了不同形貌的Fe3O4納米材料。選擇了其中具有孔隙結(jié)構(gòu)的簇狀球Fe3O4、多孔球Fe3O4和納米微孔球Fe3O4作為鋰離子電池負(fù)極材料,研究其電化學(xué)性能,并對不同形貌Fe3O4的電化學(xué)性能做了對比及原因分析。在電流密度為50 m A/g時,三種電極材料的可逆比容量均高于理論比容量(9...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 鋰離子電池概述
    1.2 Fe₃O₄負(fù)極材料概述
    1.3 碳修飾負(fù)極材料研究進(jìn)展
    1.4 本文的選題意義及研究內(nèi)容
2 納米Fe₃O₄的制備及電化學(xué)性能表征
    2.1 實驗試劑與儀器
    2.2 實驗部分
    2.3 納米Fe₃O₄的表征
    2.4 納米Fe₃O₄影響因素研究
    2.5 Fe₃O₄電化學(xué)性能研究
    2.6 本章小結(jié)
3 水熱法制備C/Fe₃O₄及其電化學(xué)性能研究
    3.1 實驗試劑與儀器
    3.2 實驗部分
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
4 高溫煅燒法制備C/Fe₃O₄及其電化學(xué)性能研究
    4.1 實驗試劑與儀器
    4.2 實驗部分
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
5 GNs/Fe₃O₄的制備及電化學(xué)性能研究
    5.1 實驗試劑與儀器
    5.2 實驗部分
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：4010145