锡基/MOFs材料的制备及其对锂电池负极的改性研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caoenjia
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
锂电池负极材料是影响电池性能的关键组分。当前研究的负极材料主要有碳基、锡基、锂金属以及过渡金属氧化物等,它们都有极高的理论比容量。然而,这些材质在循环中易产生体积膨胀,容量衰减或因锂枝晶生长引发电池短路等问题。因此,本论文将保障高容量的同时,以提高负极材料的循环稳定性为重点,制备特殊结构的复合纳米材料,用以改善锂电池的电化学机能。本文分为五章。第1章,指出本文的研究背景,详细介绍金属有机骨架化合物研究进展,并阐述了锂电池负极材料的性质、改性手段和制备方法。第2章,采用静电纺丝技术及煅烧工艺合成了MnxCo0.5-xSn0.5O2(x=0.00、0.15、0.25、0.35、0.50)和Sn O2多孔纳米纤维及纳米粒子。电化学测试表明,多孔纳米纤维在掺杂锰和钴成分时有较好的电化学机能。且随着锰含量的增加,电池的电化学机能也相继提高。例如,在100 m A g-1的电流密度下,Mn0.50Co0.00Sn0.5O2(x=0.50)的初次放电比容量为1347.3 m Ah g-1,运行100圈后,Mn0.50Co0.00Sn0.5O2具备比其他材料都要高的放电比容量131.6 m Ah g-1。第3章,在SnO2中掺杂锰元素制备Mn0.5Sn0.5O2复合纳米纤维对维持电池循环稳定性并不明显,而金属有机骨架化合物(MOFs)具有特殊的组成结构,能大幅提高电池的电化学机能。因此,我们设计了包覆Co基MOFs粒子(ZIFs-67衍生物粒子)的Mn0.5Sn0.5O2纳米纤维作为锂电池的负极材料。结果表明,该复合材质具有良好的储锂性能和循环稳定性。在电流密度为100 m A g-1下,Mn0.5Sn0.5O2NF/Co-based MOFs有较高的初始放电和充电比容量,分别为1620.01和1198.92 m Ah g-1,对应的库伦效率为74.0%,运行80圈后,仍保持较高的放电/充电比容量412.12 m Ah g-1/407.41 m Ah g-1。第4章,利用静电纺丝技术及煅烧工艺合成了一种新型三维网络结构的中间层,该中间层含有含氮官能团和Co纳米粒子,它们能引导锂的均匀成核/生长,以限制锂枝晶的形成。Co/CNFs中间层所修饰的锂金属负极进行Li│Li测试发现其具有1500小时的循环寿命和稳定的电压分布为38.1 m V。且在以Li Fe PO4为正极,Co/CNFs中间层所修饰的锂金属为负极组成全电池时也表现出了优异的电化学机能。第5章,简单总结本论文的具体的研究结果。
其他文献
原发性闭角型青光眼(PACG)是导致亚洲人群致盲的主要眼科疾病。其中前房角(ACA)分类是利用眼前节光学相干断层扫描(AS-OCT)诊断闭角型青光眼的关键。现有的ACA分类方法主要针对二维图像中的二分类(开角和闭角分类)开展。然而,临床上需要一个更精确的ACA分类(即开、窄和粘连房角)来帮助临床医生更好地了解闭角型青光眼的发病进展。但是由于眼前节粘连区域可能出现动态粘连,基于静态AS-OCT图像的
目的通过建立戊四氮(Pentetrazol,PTZ)慢性点燃癫痫幼鼠模型,观察致痫幼鼠海马组织线粒体分裂动力相关蛋白1(Dynamin-related Protein1,Drp1)、线粒体融合蛋白1(Mitofusion-1,Mfn1)及平衡型核苷转运载体1(Equilibrative Nucleoside Transporter1,ENT1)表达水平的动态变化,探讨调控线粒体裂变对PTZ致痫幼鼠
目的和背景急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)是重症急性脑血管病(Acute cerebrovascular Disease,ACVD)患者最常见的并发症之一,合并AKI的患者预后不佳,AKI的发生和进展与ACVD重症患者的预后直接相关。随着2012年改善全球肾脏病预后组织(KDIGO)指南对AKI做出了全新的定义和分期,临床上对ACVD重症患者并发AKI的诊治有了新的认识
目的探讨立体定向颅内脑电图(SEEG)及相关神经电生理监测指标辅助分阶段热射频治疗在难治性癫痫治疗中的治疗策略及对认知功能的保护。方法回顾性分析福建医科大学附属第一医院神经外科2018-02-01至2021-02-01采用ROSA机器人辅助下外科治疗的难治性癫痫18例患者的临床特征、神经影像表现、神经电生理结果及术前神经心理学评估资料,记录详细的手术信息,包括SEEG电极靶点、电刺激及热射频触点设
2μm波段激光处于人眼安全波段,水吸收强烈,大气传输损耗较低,广泛应用于生物医疗、材料加工和环境监测等领域。近年来,2μm掺铥光纤激光器的研究重点主要集中于掺铥光纤激光器的输出功率、波长可调谐范围、单频输出和脉冲能量。在实现2μm大能量脉冲方面,耗散孤子共振锁模(DSR)脉冲的宽度较宽,其脉冲能量提升空间更大,通常可以达到数百纳焦。但目前2μm波段的DSR锁模主要在基于非线性放大环形镜锁模(NOL
目的:基底动脉粥样硬化斑块是后循环缺血性卒中的主要病因。血管形态学可能在动脉粥样硬化的发生发展中起着重要的作用。本研究应用三维高分辨磁共振(three dimensions high resolution magnetic resonance imaging,3D HR-MRI)血管管壁成像,探索基底动脉几何形态与基底动脉粥样硬化斑块形成、斑块负荷、管腔狭窄率、斑块分布以及血管重构的相关性。材料与
在幼儿教育的实施过程中,游戏是最有效且最受欢迎的教学方法,把知识融入游戏活动是一种寓教于乐的方式,既能让教学事半功倍,又有助于幼儿体验学习乐趣,为之后的教育教学打下基础。在教育事业的长效发展中,越来越多的新教育理念和方法被提出和广泛应用,其中STEM教育理念就很具代表性,其将科学、技术、工程、数学知识要素整合成一个整体,将培养幼儿的综合能力作为重中之重。在这一理念的指导之下,幼儿园可以将建构游戏的
目的多系统萎缩(Multiple system atrophy,MSA)的临床特征复杂,许多临床表现和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)相似,鉴别这两种疾病有一定困难,而脑磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)技术有可能对这两种疾病的鉴别诊断提供有益的评估。本课题对MSA和PD患者基于ZOOMit技术的磁共振特殊参数进行分析,以探讨其在MS
【背景】智力迟滞,常染色体显性遗传21(Mental retardation,autosomal dominant 21,MRD21)(OMIM#615502)是CTCF基因变异引起的一种非常罕见的常染色体显性遗传病,主要表现为生长迟缓、智力低下及特殊面容等。身材矮小是该病的主要临床特征之一,但其发病机制并不明确。近年研究表明,CTCF蛋白对调控肢体发育相关基因的时空特异性表达至关重要。例如,CT
随着5G和物联网(Internet of Things,Io T)技术的蓬勃发展,无人机(UAV)辅助的移动通信已经成为无线通信领域最具市场发展潜力的应用之一。无人机凭借着出色的灵活部署、高机动和低成本特性已经在视频拍摄、环境监测、3D建模、测绘、数据收集与信息广播等生产生活方面得到广泛的应用。在数据收集方面,如何高效利用无人机携带的有限能量,合理规划无人机飞行轨迹并优化无人机数据传输策略,是提高