学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

新型锂离子电池材料的合成及其性质研究

作 者: 李玥
导 师: 刘璐
学 校: 南开大学
专 业: 环境工程
关键词: 纳米材料 锂离子电池 水热/溶剂热法 微米球
分类号: TB383.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 240次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。当材料的尺寸处于纳米量级时,经常表现出既不同于原子分子、又不同于块体材料的特殊的电、光、磁、力学以至生物学等方面的特征。相对于传统材料,纳米材料的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应是纳米微粒与纳米固体的基本性质,这些性质使得纳米材料呈现出许多奇异的物理、化学性质。因此,近年来纳米材料得到了越来越多的人们的关注和研究。本文主要研究的是将纳米材料应用于锂离子电池电极材料,同时相关的工作还有应用于光致发光方面。主要通过水热/溶剂热法合成纳米材料,并通过SEM、TEM、HRTEM、XRD、XPS等对合成的纳米材料的形貌和结构进行表征,随后又通过对材料的电化学及光学性能进行测试,来研究它们的应用性能。通过控制合成条件合成的具有花状形貌的NiO微米球,直径在50nm左右。过程中表面活性剂被用作模板提供生长位置和控制晶体生长方向。在具有较均一分布直径的微米球前驱物经过Ostwald熟化过程后,通过灼烧最终得到NiO微米球。独特的纳米结构使得NiO微米球在首次充/放电循环中表现出了出众的蓄锂能力,但循环稳定性还需要进一步提高。通过水热/溶剂热法,通过改变合成条件,合成出两种不同形貌的SnS2纳米结构。通过SEM、TEM、XRD等分别对两种材料进行了表征,并分别对两种材料进行了电化学性质的研究。此方法得到的SnS2纯度高、结晶好,形貌特殊且尺寸均匀,并表现出较好的电化学性能,并有进一步提高的空间。通过水热/溶剂热法合成了Eu2O3介孔球和纳米颗粒线并且通过SEM、HRTEM、XRD等方法对其进行了表征。通过改变溶剂、软模板SDS的加入等合成条件分别得到了球状和线状Eu2O(CO3)2H2O前驱物。通过650℃下对前驱物的煅烧,得到了高纯度的Eu2O3介孔球和纳米颗粒线,它们均显示出很强的光学性能。通过此途径得到的纳米产物表现出了均一的形貌,此合成方法还可以延伸到构造其他介孔性或纳米颗粒组成的线状结构的金属氧化物中去。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 引言  10-33
  第一节 纳米材料的研究进展  10-18
    1.1.1 纳米材料的定义、分类和特征  10-14
    1.1.2 纳米材料的合成制备方法  14-16
    1.1.3 纳米材料表征技术  16-18
  第二节 纳米材料在锂离子电池中的应用  18-24
    1.2.1 锂电池的发展过程  18-21
    1.2.2 锂离子电池电极材料的研究现状  21-24
  第三节 其他应用  24-31
    1.3.1 发光与发光材料简介  24-29
    1.3.2 发光特性及影响因素  29-30
    1.3.3 发光理论  30-31
  第四节 论文的研究目的及主要研究内容  31-33
第二章 NiO的合成及其性能研究  33-43
  第一节 本章引言  33-34
  第二节 实验部分  34-35
    2.2.1 NiO 3D微米球合成过程  34
    2.2.2 样品的表征  34
    2.2.3 电化学测试  34-35
  第三节 结果与讨论  35-41
    2.3.1 NiO微米球的制备与表征  35-36
    2.3.2 合成条件对于NiO形貌的影响  36-40
    2.3.3 NiO微米球的电化学性能  40-41
  第四节 本章结论  41-43
第三章 两种形貌SnS_2的合成、表征及性质研究  43-54
  第一节 本章引言  43
  第二节 实验部分  43-45
    3.2.1 两种形貌SnS_2的合成过程  43-44
    3.2.2 试剂和仪器  44
    3.2.3 电化学测试  44-45
  第三节 结果与讨论  45-53
    3.3.1 材料的制备与表征  45-47
    3.3.2 合成条件对形貌的影响  47-50
    3.3.3 SnS_2的合成机理  50-51
    3.3.4 电化学性能测试  51-53
  第四节 本章结论  53-54
第四章 相关研究工作:Eu_2O_3的合成及其性能研究  54-64
  第一节 本章引言  54-55
  第二节 实验部分  55-56
    4.2.1 合成  55
    4.2.2 仪器与试剂  55-56
  第三节 结果与讨论  56-62
  第四节 本章结论  62-64
第五章 结论  64-66
  第一节 研究结论  64
  第二节 研究创新  64-65
  第三节 存在的不足及今后研究方向  65-66
参考文献  66-75
致谢  75-76
个人简历  76-77
在校期间发表的学术论文  77-78

相似论文

  1. 锂离子电池用多元Sn合金基碳复合材料的研究,TM912.9
  2. 锂离子电池硅碳负极材料的制备与性能研究,TM912.9
  3. 用于回收废旧锂离子电池中贵金属钴的螯合剂的合成及其性能研究,X76
  4. 碳纳米材料在痕量元素分离富集与分析中的应用研究,TB383.1
  5. 普鲁士蓝复合纳米材料的制备、表征及应用,TB383.1
  6. 纳米包装及加工技术对茶叶保鲜品质的影响,TS272
  7. 锂离子电池电极材料黑磷与LiMn2O4的第一性原理研究,TM912
  8. Eu3+和纳米Eu2O3对人肝细胞和肝癌细胞生长的影响,R735.7
  9. 氧化铈基材料的制备和表征及其性能研究,TB383.1
  10. 氧化钨基纳米材料的制备与气敏性能研究,TB383.1
  11. 低维纳米材料的低热固相法合成与表征,TB383.1
  12. ZnO掺杂效应的第一性原理研究,O614.241
  13. 纳米改性植物灭螺剂的制备及其灭螺增效性能的研究,TQ453
  14. 氟代碳酸乙烯酯对锂离子电池低温性能的影响及其机理的研究,TM912
  15. 钒氧化物纳米材料的合成、表征及催化性能,TB383.1
  16. Co3O4/Al2O3纳米材料的合成、表征及对罗丹明B的催化降解作用,TB383.1
  17. 锂离子电池正极材料LiFePO4及Li2FeSiO4的合成及改性研究,TM912
  18. 纳米磷酸铁锂的制备与改性,TM912
  19. LiFePO4正极材料的制备与改性研究,TM912
  20. 锂离子电池正极材料LiFePO4的合成及电化学性能研究,TM912
  21. 石墨烯及其它基底上二氧化锡纳米棒阵列的生长、性能及器件,TB383.1

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
© 2012 www.xueweilunwen.com