CH 3 NH 3 PbX 3 (X=I、Br)溶剂热合成及其电化学性能研究
发布时间：2024-03-24 07:46
近十年来,有机无机杂化钙钛矿CH3NH3PbX3材料一直是人们研究的热点。卤化物钙钛矿锂储存的研究已然走进人们的视野里;该类电极材料在电化学循环期间表现出高稳定性,而且没有任何结构重新排列。这意味着一种卤化物钙钛矿主体通过拓扑的方式嵌入Li+,晶格没有发生变形。但是如何有效控制电极材料结构、粒径大小和稳定性仍然是实现锂离子电池理想的负极材料的关键科学问题。因此,本论文利用溶剂热法可控制备CH3NH3PbX3(X=Br,I)电极材料,并且探究其生长机制对其电化学性能调控,为研制出具有稳定脱/嵌锂能力的电极材料提供理论基础。通过工艺参数的设计,研究自组装机制和溶解-刻蚀机制对晶体结构的调节过程。本论文以醋酸铅、氢碘酸/氢溴酸、甲胺为原料,异丙醇为溶剂,采用溶剂热法制备了CH3NH3PbX3晶体。利用SEM、XRD、FIIR、DRS、PL等测试方法对钙钛矿形貌、结晶性、成分组...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 钙钛矿晶体的研究现状
1.2.1 无机钙钛矿晶体的研究现状
1.2.2 有机-无机杂化钙钛矿的研究现状
1.3 液相合成晶体的生长机制
1.3.1 Ostwald熟化与Digestive熟化生长机制
1.3.2 LaMer生长理论
1.3.3 Finke-Watzky两步生长机制
1.3.4 自组装生长机制
1.4 有机-无机杂化钙钛矿的稳定性影响因素
1.4.1 热稳定性
1.4.2 湿度稳定性
1.5 有机-无机杂化钙钛矿的电化学性能研究
1.5.1 CH3NH3PbX3电极材料
1.5.2 Pb基电极材料
1.5.3 材料的组成结构对电化学性能的影响
1.6 本文主要研究内容
第2章 实验材料和实验方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验仪器与设备
2.1.2 实验原料与试剂
2.2 测试与表征方法
2.2.1 X射线衍射分析(XRD)
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.3 固体紫外/可见光谱仪(UV-vis)
2.2.4 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)
2.2.5 热差热重分析(TG-DSC)
2.2.6 霍尔测试(Hall measurements)
2.3 钙钛矿材料电化学性能评价
2.3.1 电池组装
2.3.2 充放电测试
2.3.3 循环伏安测试
2.3.4 交流阻抗测试
第三章 CH3NH3PbX3 (X=I、Br)溶剂热合成及生长机制
3.1 实验方案
3.2 工艺参数对CH3NH3PbI3晶体合成的影响
3.2.1 不同合成温度对CH3NH3PbI3微观组织和成分的影响
3.2.2 不同合成时间对CH3NH3PbI3微观组织和成分的影响
3.3 工艺参数对CH3NH3PbBr3合成的影响
3.3.1 不同合成时间和温度对CH3NH3PbBr3合成的影响
3.3.2 不同Pb2+添加量对CH3NH3PbBr3晶体影响
3.4 CH3NH3PbI3湿度稳定性
3.4.1 CH3NH3PbI3的湿度稳定性研究
3.4.2 CH3NH3PbBr3湿度稳定性研究
3.5 CH3NH3PbX3 (X=I、Br)晶体生长机制的研究
3.5.1 CH3NH3PbI3晶体的生长机制
3.5.2 CH3NH3PbBr3晶体的生长机制
3.6 本章小结
第四章 CH3NH3PbX3 (X=I、Br)的电化学性能研究
4.1 CH3NH3PbI3的电化学性能研究
4.1.1 CH3NH3PbI3电极的微观形貌分析
4.1.2 充放电曲线和循环伏安曲线特性
4.1.3 循环性能
4.1.4 倍率性能
4.1.5 交流阻抗分析
4.2 CH3NH3PbBr3的电化学性能
4.2.1 CH3NH3PbBr3电极的微观形貌分析
4.2.2 充放电曲线特性
4.2.3 循环伏安特性
4.2.4 循环性能
4.2.5 倍率性能
4.2.6 交流阻抗分析
4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3937158
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 钙钛矿晶体的研究现状
1.2.1 无机钙钛矿晶体的研究现状
1.2.2 有机-无机杂化钙钛矿的研究现状
1.3 液相合成晶体的生长机制
1.3.1 Ostwald熟化与Digestive熟化生长机制
1.3.2 LaMer生长理论
1.3.3 Finke-Watzky两步生长机制
1.3.4 自组装生长机制
1.4 有机-无机杂化钙钛矿的稳定性影响因素
1.4.1 热稳定性
1.4.2 湿度稳定性
1.5 有机-无机杂化钙钛矿的电化学性能研究
1.5.1 CH3NH3PbX3电极材料
1.5.2 Pb基电极材料
1.5.3 材料的组成结构对电化学性能的影响
1.6 本文主要研究内容
第2章 实验材料和实验方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 实验仪器与设备
2.1.2 实验原料与试剂
2.2 测试与表征方法
2.2.1 X射线衍射分析(XRD)
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.3 固体紫外/可见光谱仪(UV-vis)
2.2.4 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)
2.2.5 热差热重分析(TG-DSC)
2.2.6 霍尔测试(Hall measurements)
2.3 钙钛矿材料电化学性能评价
2.3.1 电池组装
2.3.2 充放电测试
2.3.3 循环伏安测试
2.3.4 交流阻抗测试
第三章 CH3NH3PbX3 (X=I、Br)溶剂热合成及生长机制
3.1 实验方案
3.2 工艺参数对CH3NH3PbI3晶体合成的影响
3.2.1 不同合成温度对CH3NH3PbI3微观组织和成分的影响
3.2.2 不同合成时间对CH3NH3PbI3微观组织和成分的影响
3.3 工艺参数对CH3NH3PbBr3合成的影响
3.3.1 不同合成时间和温度对CH3NH3PbBr3合成的影响
3.3.2 不同Pb2+添加量对CH3NH3PbBr3晶体影响
3.4 CH3NH3PbI3湿度稳定性
3.4.1 CH3NH3PbI3的湿度稳定性研究
3.4.2 CH3NH3PbBr3湿度稳定性研究
3.5 CH3NH3PbX3 (X=I、Br)晶体生长机制的研究
3.5.1 CH3NH3PbI3晶体的生长机制
3.5.2 CH3NH3PbBr3晶体的生长机制
3.6 本章小结
第四章 CH3NH3PbX3 (X=I、Br)的电化学性能研究
4.1 CH3NH3PbI3的电化学性能研究
4.1.1 CH3NH3PbI3电极的微观形貌分析
4.1.2 充放电曲线和循环伏安曲线特性
4.1.3 循环性能
4.1.4 倍率性能
4.1.5 交流阻抗分析
4.2 CH3NH3PbBr3的电化学性能
4.2.1 CH3NH3PbBr3电极的微观形貌分析
4.2.2 充放电曲线特性
4.2.3 循环伏安特性
4.2.4 循环性能
4.2.5 倍率性能
4.2.6 交流阻抗分析
4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3937158
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