收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

硫化铜及钒基化合物的溶剂热合成及锂离子电池性能研究

李倩文  
【摘要】:二十一世纪日益严重的能源、环境危机使人们对于能源的生产和转换提出了更高的需求。纳米材料由于其高选择性和高效性,成为能源生产和转换材料的首选.如选择纳米材料作为锂离子电池的电极材料,已然成为一个极受关注的研究课题。本文旨在利用溶剂热合成的纳米材料具有结晶性好、纯度高、颗粒团聚少等优点,控制合成不同形貌的过渡金属氧化物、硫化物,如三维的纳米/微米复合结构,二维类似与石墨烯结构的超薄纳米片;讨论了温度、时间等对产物形貌、组成的影响;根据材料本身的特征,研究其在锂离子电池中的电化学行为:并初步讨论不同的形貌结构对材料性能的影响。本论文的主要内容可归纳如下: 1.利用简单的乙醇-水体系,未添加任何表面活性剂,混合溶剂热条件下得到了由厚10nm的片交叉生长成的直径约为200-300nm的CuS纳米微球。通过发光性能的研究,发现量子效应作用导致光致发光及紫外可见吸收光谱的峰位置普遍发生蓝移。同时对硫化铜CuS纳米微球进行了锂电性能的测试,发现其存在两个稳定的放电平台。首次对其进行了水相锂电性能的测试,发现它存在一个放电平台处于水溶液的电化学稳定窗口内,是一种潜在的水溶液锂离子电池的负极材料。 2.用简单的低温溶剂热法合成了由大小400nm的纳米立方块组成的乙二醇钒微米球。在乙二醇溶液中,研究了温度对于其价态和形貌的影响,发现随着温度的升高,经历了由四价的球状乙二醇钒向五价片花状(NH4)2V6O16的转变。首次研究了乙二醇钒的电化学性能,发现在60mA/g电流密度下,其首次放电容量可达1826mAh/g,即使在200次循环之后,容量仍可以保持在477mAh/g,表现出较高的放电容量和优良的循环性能,使之有望应用于锂离子电池。并通过“自上而下”热转化法得到不同形貌的V2O3微纳结构也是一种潜在的锂离子电极材料。 3.以乙醇作为溶剂,不需要任何模板和表面活性剂,利用前驱物热分解的方法控制合成得类似石墨烯厚度的超薄V2O3纳米片。通过测试其电阻和温度的相互关系,发现原本在0-300K存在一级相变的V2O3并没有出现,这种V203极薄的纳米片具有良好的导电性,可能是一种很好的柔性电极材料。通过调节反应的温度、时间,控制合成由厚度不同的纳米片组成的大小和致密程度皆不同的三维片花球状的前驱物。分别在氩气和含10%乙炔气的氩气中退火,可得到主体形貌维持不变的V2O3及V2O3/C微纳结构。通过对比V2O3超薄片、三维片花及其各自的碳包覆材料在锂离子电池中的电化学性质,发现三维花球的V2O3/C微纳结构在0-3V的电压范围内,200mA/g的电流密度下,80次循环过后,仍可保持360mAh/g的放电容量,显示了优异的放电容量和稳定的循环性能。 4.利用简单的溶剂热,在300℃使用六氯-1.3-丁二烯和金属钠为原料,在聚乙二醇600辅助作用下,一步合成得到1-3层的石墨烯片。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡邦成;锰在锂离子电池电极材料中的应用[J];中国锰业;1999年03期
2 庄全超,武山,刘文元,陆兆达;锂离子电池材料研究进展[J];电池;2003年02期
3 刘宇,解晶莹,杨军,王可,王保峰;锂离子电池中SnCu_x/CMS复合材料的制备[J];电化学;2003年01期
4 廖红英,程宝英,郝志强;锂离子电池电解液[J];新材料产业;2003年09期
5 路秋生;锂离子电池充电保护集成电路UCC3957[J];电子产品世界;2004年09期
6 ;选择好电池 手机通信有保障[J];大众标准化;2004年12期
7 顾惠敏,翟玉春,王伟;锂离子电池正极材料的研究和发展[J];新材料产业;2004年10期
8 张冬冬;朱家海;;从USB端口充电的锂离子电池充电电路[J];电子元器件应用;2004年06期
9 文钟晟,谢晓华,王可,杨军,解晶莹;锂离子电池中高容量硅铝/碳复合负极材料的制备与性能研究[J];无机材料学报;2005年01期
10 施志聪,杨勇;聚阴离子型锂离子电池正极材料研究进展[J];化学进展;2005年04期
11 庄全超,刘文元,武山;锂离子电池有机电解液电导率的影响因素[J];电池工业;2005年05期
12 任宁,尹鸽平,左朋建,仝钰进,程新群,史鹏飞;锂离子电池硅-锰复合材料的电化学性能[J];无机化学学报;2005年11期
13 庞静;卢世刚;刘莎;;锂离子电池过充特性的研究[J];电化学;2005年04期
14 周韬;;做大锂离子电池产业[J];电动自行车;2005年11期
15 黄宣俊;;在电动自行车上应用锂离子电池是必然趋势[J];电动自行车;2005年11期
16 吕罡;刘心宇;敖敏;张汉城;郭亮;;锂离子电池正极材料的研究进展[J];电工材料;2006年01期
17 韩周祥;魏剑英;蔺常辉;杨志宽;;导电锂盐LiBOB各组分含量的测定[J];电池;2006年02期
18 黎步银;谢京州;苏乐雨;韩颖姝;;锂离子电池电化学参数测试仪[J];仪表技术;2006年03期
19 李丽;吴锋;陈实;陈人杰;王芳;;锂离子蓄电池容量衰减的研究[J];现代化工;2006年S2期
20 刘伟;仇卫华;王赛;盛喜忧;;离子液体在锂离子电池中的应用[J];电池;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 褚君尉;李晟;詹星月;王连邦;马淳安;;锂离子电池锡合金材料的制备及性能研究[A];中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C];2010年
2 刘国强;曾潮流;杨柯;;锂离子电池钒系正极材料的研究概况[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 姚晓林;陈春华;;提高锂离子电池安全性的电解液添加剂探索[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
4 周新文;张季平;刘浩文;郭光辉;雷太鸣;张克立;;LiFePO_4/C的合成及其电化学性能研究[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
5 冯祥明;郑金云;;含磷阻燃剂在锂离子电池中应用研究[A];第七届全国磷化学化工暨第四届海峡化学生物学、生物技术与医药发展讨论会论文集[C];2006年
6 柳红东;黄佳木;李新禄;刘佳;张育新;;锂离子电池SnO_2/石墨烯复合负极材料的制备及其电化学性能[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第二卷)[C];2011年
7 郑洪河;秦建华;石磊;小久见善八;;锂离子电池新型电解液添加剂研究与开发[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
8 余碧涛;程丽;仇卫华;李福燊;;亚硫酸乙烯酯添加剂改善锂离子电池循环性能的研究[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
9 欧阳楚英;施思齐;陈立泉;;锂离子电池氧化物电极材料离子动力学研究进展[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
10 王莉;李建军;万春荣;何向明;;硫化聚丙烯腈可逆储锂材料研究[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏英进;锂离子电池锰基正极材料的合成与表征[D];吉林大学;2004年
2 罗文斌;Al、Mg和Mn-Mg掺杂对LiCoO_2和LiNi_(1/3)Mn_(1/3)Co_(1/3)O_2结构、电化学和热稳定性能的影响[D];中南大学;2010年
3 崔艳华;全固态薄膜锂离子电池新型电极材料的研究[D];中国工程物理研究院;2010年
4 汤宏伟;锂离子电池正极材料LiNi_(1-x)M_xO_2(M=Co,Al,Mn)的研究[D];湖南大学;2003年
5 周晓荣;电子自旋共振和质谱在化学电源研究中的应用[D];武汉大学;2004年
6 郭华军;锂离子电池炭负极材料的制备与性能及应用研究[D];中南大学;2001年
7 储艳秋;锂离子电池薄膜电极材料的制备及其电化学性质研究[D];复旦大学;2003年
8 段冀渊;锂离子电池安全性能评价技术研究[D];华东理工大学;2013年
9 周园;锂离子电池正极材料尖晶石Li-Mn-Oxide的制备和性能研究[D];中国科学院研究生院(青海盐湖研究所 );2005年
10 禹筱元;层状LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2与改性尖晶石LiMn_2O_4的研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万丽娟;石墨烯的制备及其改性锂离子电池电极材料的研究[D];西北大学;2011年
2 刘琳;锂离子电池聚合物凝胶电解质的研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
3 芮先宏;锂离子电池正极材料磷酸钒锂的制备及性能研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 李利民;含氮活性碳材料的制备及其电化学性能研究[D];湘潭大学;2010年
5 郎丰饶;锂电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_2制备及结构表征[D];东北师范大学;2010年
6 何理;锂离子电池纳米ZnS/C负极材料制备及性能[D];上海交通大学;2011年
7 杜楠;锂离子电池回收利用过程管理设计及研究[D];首都经济贸易大学;2004年
8 姜冬冬;用于锂离子电池的锡基纳米结构电极的研究[D];复旦大学;2010年
9 仇征;新型锂离子电池负极材料钛酸锂的研究[D];上海交通大学;2010年
10 颜景丹;Sn_xTi_(1-x)O_2固溶体锂离子电池负极材料的研究[D];北京化工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 罗海基;日开发出新型锂离子电池[N];中国有色金属报;2003年
2 兴 华;劣质锂离子电池引发隐忧[N];中国质量报;2004年
3 记者 王小龙;“豆荚”复合材料可延长锂离子电池使用寿命[N];科技日报;2011年
4 本报记者 张迎增;锂离子电池:澳柯玛异军突起[N];中国高新技术产业导报;2002年
5 本报记者 纪爱玲;示范工程催生锂电池产业良机技术有待提高[N];中国高新技术产业导报;2009年
6 潘葆铸;锂离子电池设备打入日本市场[N];中国工业报;2004年
7 江苏 严拥军;锂离子电池充电器的仿制与改进[N];电子报;2004年
8 记者 李玮 通讯员 孟祥成;我市一大型锂离子电池项目获得省发改委批复[N];菏泽日报;2009年
9 记者 汪炜;2012年 上海锂电池汽车实现产业化[N];上海科技报;2009年
10 记者 刘志强;锂离子电池生产线在贵州投产[N];科技日报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978