發(fā)布時(shí)間：2024-12-30 01:11

　　鋰離子電池自上世紀(jì)九十年代問世以來,已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中。由于鋰離子電池的使用壽命有限,廢舊的鋰離子電池?cái)?shù)量在持續(xù)增長,如果不得到及時(shí)的處理,隨意丟棄廢舊鋰離子電池將會(huì)嚴(yán)重污染周圍環(huán)境并浪費(fèi)其中資源。本文采用酸浸出的方法回收鎳鈷等金屬,并將回收得到的鎳鈷金屬用于制備Ni/Co-MOF材料。此外,將MOF材料進(jìn)行氧化和硫化處理,得到相應(yīng)的NiO/CoO球體和NiS₂/CoS空心球殼,并研究其作為電極材料應(yīng)用于超級電容器的電化學(xué)性能。本文采用水熱法制備MOF球型結(jié)構(gòu),并通過燒結(jié)和硫化得到MOF球殼結(jié)構(gòu)。分別采用X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和能譜分析（EDX）對材料的晶體結(jié)構(gòu)、成分和表面形貌進(jìn)行表征。通過交流阻抗（EIS）、恒流充放電（GCD）和循環(huán)伏安（CV）對材料的超級電容器電化學(xué)性能進(jìn)行了測試分析。通過制備條件的調(diào)控,Ni/Co-MOF材料呈現(xiàn)形狀規(guī)則、尺寸穩(wěn)定、分布均勻的球狀結(jié)構(gòu);NiO/CoO材料表現(xiàn)為細(xì)小顆粒組成的規(guī)則球狀;NiS₂/CoS材料為由細(xì)小顆粒組成的空心球殼狀。超級電容器電化學(xué)性能測試結(jié)果表明:Ni/Co-...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鋰離子電池
        1.1.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工作原理
        1.1.2 鋰離子電池的電極材料
    1.2 廢舊鋰離子電池回收
        1.2.1 廢舊鋰離子電池回收的意義
        1.2.2 國內(nèi)外鋰離子電池回收的研究現(xiàn)狀
    1.3 金屬有機(jī)框架(MOF)
        1.3.1 MOF材料的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)
        1.3.2 MOF材料的應(yīng)用
        1.3.3 MOF材料在電化學(xué)應(yīng)用方面的前景及其研究現(xiàn)狀
    1.4 超級電容器
        1.4.1 超級電容器的誕生及發(fā)展
        1.4.2 超級電容器的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)
        1.4.3 超級電容器的電極材料及其研究現(xiàn)狀
    1.5 研究的選題依據(jù)、研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 論文的選題依據(jù)
        1.5.2 論文的研究內(nèi)容
        1.5.3 論文的研究路線
第二章 實(shí)驗(yàn)
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.2.1 廢舊鋰離子電池中鎳鈷的回收
        2.2.2 Ni-MOF粉體材料的制備
        2.2.3 水熱法制備MOF粉體材料
    2.3 材料表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 電子掃描顯微鏡(SEM)
        2.3.3 能譜元素面掃描(EDX)
        2.3.4 比表面積測試(BET)
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 三電極體系
        2.4.2 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
        2.4.3 恒流充放電(GCD)
        2.4.4 循環(huán)伏安測試(CV)
第三章 廢舊鋰離子電池中鎳鈷金屬的回收
    3.1 廢舊鋰離子電池的回收及拆解
    3.2 鎳鈷金屬的回收
        3.2.1 堿溶解過程
        3.2.2 酸浸出和P204萃取凈化過程
        3.2.3 P507萃取分離鈷和鋰
第四章 不同方法制備Ni-MOF
    4.1 溶劑熱法制備Ni-MOF粉體材料
        4.1.1 溶劑熱法制得Ni-MOF粉體材料的結(jié)構(gòu)形貌
    4.2 水熱法制備Ni-MOF粉體材料
        4.2.1 不同金屬鎳源制備MOF材料
        4.2.2 不同水熱反應(yīng)溫度制備MOF材料
        4.2.3 不同水熱反應(yīng)時(shí)間制備MOF材料
        4.2.4 不同醇用量制備MOF材料
    4.3 本章小結(jié)
第五章 復(fù)合Ni/Co-MOF材料的制備及其氧化硫化
    5.1 鎳鈷復(fù)合Ni/Co-MOF材料
        5.1.1 Ni/Co復(fù)合對Ni/Co-MOF材料結(jié)構(gòu)形貌的影響
        5.1.2 Ni/Co復(fù)合對Ni/Co-MOF材料電化學(xué)性能的影響
    5.2 Ni/Co-MOF材料的氧化(NiO/CoO)
        5.2.1 NiO/CoO材料的結(jié)構(gòu)形貌
        5.2.2 NiO/CoO材料的電化學(xué)性能
    5.3 Ni/Co-MOF材料的硫化(NiS₂/CoS)
        5.3.1 NiS₂/CoS材料的結(jié)構(gòu)形貌
        5.3.2 NiS₂/CoS材料的電化學(xué)性能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及研究成果
致謝



本文編號：4021554