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《磷酸鐵鋰及鈰、錫氧化物石墨烯復合材料的制備及其電化學性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、SynthesisofLiFeP04andOxide(ceria,tiIldioxide)／GrapheneCompositesandTheirElectrochemicalPerformancesThisThesisSubmittedtoZhejiangNormalUniversityfortheRequirementsfortheDegreeofMasterofSciencebyLingChangProf．DLGaoHUiDUZhejiangKeyLaboratoryfo廠ReactiveChemistryonSolidSurf
2、aces,InstituteofPhysicalChemistry,ZhejiangNormalUniversityMay2013磷酸鐵鋰及(鈰、錫)氧化物／石墨烯復合材料的制備及其電化學性能摘要高輸出電壓、大比容量、高能量密度、環(huán)境友好、無記憶效應、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，使鋰離子二次電池廣泛應用于各種便攜式電器，而鋰離子電池正極材料的性能直接影響電池的性能，是鋰離子電池的關(guān)鍵材料。此外，石墨烯由于其獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能，使得石墨烯復合材料在鋰電池負極材料方面有重要的應用前景。本文利用溶劑熱法制備了鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰；利用微波
3、法和水熱法分別制備了氧化鈰(／石墨烯復合材料)和氧化錫／石墨烯復合鋰電池負極材料。具體內(nèi)容如下：(1)以氫氧化鋰、硫酸亞鐵、磷酸和抗壞血酸Vc為主要原料，利用溶劑熱法制備了菱形的磷酸鐵鋰，并以葡萄糖為碳源對其表面進行碳包覆，得到LiFeP04／C。利用XRD、SEM和TEM對材料進行物相、形貌和結(jié)構(gòu)分析，用電池測試系統(tǒng)對材料進行了電化學性能測試，并探討了反應物摩爾比、抗壞血酸Vc用量和聚乙二醇20000用量對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和形貌的影響。實驗結(jié)果表明：反應物的最佳摩爾比為nLi'nF。"np：nvc=3：1：1：O．5，PEG20000的最
4、佳用量為0．4g。在最佳條件下制得的磷酸鐵鋰在0．1C時的首次放電比容量可達151．1mAh／g，首次庫倫效率達93．87％；其倍率性能和CV測試結(jié)果也表明材料在不同倍率下仍有較高的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。(2)通過水熱法和微波法分別合成了多孔氧化鈰和氧化鈰，石墨烯復合材料，其中多孔氧化鈰的合成是以氧化石墨為模板，通過水熱法獲得前驅(qū)體，再通過高溫煅燒得到多孔氧化鈰，對其進行了XRD、SEM、TEM、BET表征和吸附、電催化及電池性能測試，材料的性能測試結(jié)果表明：制備的多孔氧化鈰對有機染料有優(yōu)異的吸附性能，對L．半胱氨酸有良好的電催化能力
5、，在鋰離子二次電池領(lǐng)域也有一定的應用價值；借助微波法合成了氧化鈰／石墨烯復合材料，并對其進行了物相、形貌和結(jié)構(gòu)分析，該制備方法快速、能耗低、產(chǎn)物無需后處理，是一種理想的制備石墨烯復合材料的方法。(3)以氯化亞錫為錫源，水熱法制備了氧化錫／石墨烯復合材料，SEM和TEM表征結(jié)果表明氧化錫納米顆粒均勻負載在石墨烯片層上，顆粒大小為～13nm。電池測試結(jié)果表明：在200mAh／g的電流密度下，材料的首次放電比容量為2576．5mAh／g，首次的庫侖效率為57％，經(jīng)過50次循環(huán)后，充放電的比容量分別為993．2mAh／g和1002．4mAh
6、／g，遠高于石墨負極的理論容量(372mAh／g)。材料的倍率性能測試結(jié)果表明在經(jīng)歷了大電流密度下的循環(huán)充放電后，仍保持較高的電化學活性，并用循環(huán)伏安測試研究了電池反應的機理。關(guān)鍵詞：鋰離子電池：復合材料；石墨烯；溶劑熱法：微波法SYNTHESISOFLiFeP04AND(CERta，TIN)OXIDE／GRAP髓NECON口OSITESANDTHEIRELECTROCHEⅫCALPERFORN刪CESABSTRACTLithiumionbatterieshavebeenalreadyusedinportableelectronic
7、deviceswidelyduetothesuperioradvantages，e．g．highvoltage，hi曲specificcapacity,highenergydensity,environmentalfriendlyness，nomemoryeffect,longercyclelifeandSOon．111eperformancesofthecathodematerialshaveadirectinfluenceOilLIBs，whicharethekeymaterialsforLIBs．Inaddition，thep
8、erformanceofgraphenecompositesasanodesinL1Bsisgreatlyimprovedduetothespecificstructureandexcellentpropertiesofgraphen
