铁基微纳米材料的设计合成及其储锂性能的研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zzzaaaqqq1314
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锂离子电池凭借高能量密度,质轻,环境友好,电化学性能良好等优点被广泛应用于诸多储能领域。锂离子电池的成功商业化很大程度上归功于石墨的广泛应用,但是由于石墨低的理论容量不能满足锂离子电池日益发展的需要,寻求一种新的负极材料引起极大的关注。资源丰富、环境友好、价格低廉和电化学性能良好的的铁基氧化物和铁基硫化物材料从其他负极材料中脱颖而出。但是铁基氧化物和铁基硫化物材料也存在一些问题,比如体积膨胀导致的材料粉化和团聚问题。设计空心、核壳、粒子堆积等一些特殊的结构可以缓解体积膨胀问题,可有效改善材料的循环稳定性,提高材料的可逆比容量。本论文通过水热法、一步法设计合成了几种二元过渡金属氧化物,铁基硫化物材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)等进行了形貌结构表征,以及电化学性能的测试。1)以氯化亚铁、硫代硫酸钠为原料,采用一步水热法合成了由FeS2纳米片堆积的FeS2微球。通过调控铁源与硫源的浓度比例和水热时间,结合XRD和SEM表征结果筛选最优条件,以此来提升电化学性能。对其进行电化学性能测试,在500 mA g-1的电流密度下,首次放/充电容量分别达到905 mA h g-1和800 mA h g-1,首次库伦效率达到88.4%,在2000 mA g-1的大电流密度下,500次循环后依然稳定保持350 mA h g-1的可逆容量。2)以氧化锌、氨水、氯化亚铁、氯化钴、氯化亚锰为主要原料,采用一步法合成了由ZnFe2O4小粒子组装成的空心ZnFe2O4纳米球并对其进行电化学性能测试,材料在500 mA g-1的电流密度下,首次放/充电容量可以分别达到1305 mA h g-1和960 mA h g-1,在1000 mA g-1电流密度下,循环400次后可逆容量依然可以达到900 mA h g-1。此外,我们将该方法拓展到合成了一系列具有类似结构的ZnCo2O4、ZnMn2O4、CoFe2O4纳米粒子,这为合成多元金属氧化物提供了一条新途径。3)以ZnFe2O4纳米粒子作为前驱体,经过硫化后成功得到了由ZnS/FeS2小粒子组装的ZnS/FeS2纳米球,对其进行电化学性能测试。在500 mA g-1的电流密度下,首次放电容量可以达到950 mA h g-1,200次循环后容量可以维持在439 mA h g-1,良好的电化学性能得益于材料的小粒子堆积结构以及两种材料间的协同复合作用。
其他文献
普通高等学校本科教学工作水平评估以《中华人民共和国高等教育法》为依据,贯彻“以评促改,以评促建,以评促管,评建结合,重在建设”的原则。ISO9000系列标准的主要思想方法体现在
受Hoek对泥砂岩地质强度指标(GSI)图研究的启发,在野外工作和室内试验的基础上,尝试建立一个基于矿物结构与钻探的花岗岩GSI量化取值图:(1)该图引进岩石矿物结构、完整岩芯长度、
研究背景:随着21世纪中国加入WTO以来,我国体育用品行业进入快速发展时期。但长期以来,我国体育用品企业借助原材料和劳动力成本低廉优势,占据国内低端产品市场,这也正是我国
禁止涉性侵害违法犯罪人员从事教育行业,为未成年人筑起一道安全防火墙,能够从职业源头减少未成年人遭遇性侵犯罪的威胁和隐患。$$日前,上海市出台《关于建立涉性侵害违法犯罪人
报纸
运用模糊数学原理建立了男子篮球后卫队员阵地攻防技术综合评判模型。它既弥补了篮球竞赛一般技术统计方法无法综合评价运动员技术水平的不足,又使可量化指标和不可量化因素
目的了解维持性血液透析患者的治疗依从性及其影响因素。方法收集调查了80例尿毒症血液透析患者,并对所得资料进行统计学分析。结果维持性血液透析患者的治疗依从性总得分为(3
关节脱位是髋关节发育异常所致的畸形,病因尚不明确,一般认为与遗传因素,髋臼发育异常,关节囊韧带松弛,机械因素有关.发育性髋关节脱位在我国的发病率为0.4%,男女比例为1:6[1
书画装裱是伴随着书画的创作而产生并发展的一种特殊工艺,是我国宝贵的非物质文化遗产之一。古人有所谓"玉不琢,不成器",寓意后期雕琢的重要性。典雅和谐的装裱形式不但能给书
期刊
新型职业农民培育可以促进农村经济的发展,实现新型城镇化和农业现代化的互动发展。为此,研究新型职业农民培育和新型城镇化发展的互动发展关系十分必要。同时如何处理好江西省
目的研究口腔护理结合饮食干预对口腔溃疡疗效的作用。方法按照计算机表法的方式将2018年4月~2019年4月期间在我院进行治疗的80例口腔溃疡患者区分成研究组和参照组,每组各40