钒酸锂/导电聚合物复合正极材料的制备及性能研究
发布时间：2023-06-02 05:48
由于具备较高的工作电压、较大的比容量和较长的循环寿命，锂离子电池受到了人们的广泛关注。层状LiV3O8正极材料因其具有较高的充放电比容量、较低的生产成本、较好的结构稳定性和优异的安全性能等优点，成为一种很有前景的正极材料。但是，在充放电过程中可能会有少量LiV3O8材料在电解液中发生溶解，并且发生相应的相转变反应，所以纯的LiV3O8材料在充放电过程中表现出较差的倍率性能和严重的容量衰减，从而限制了其实际应用。本论文对锂离子电池正极材料LiV3O8进行了改性研究，首先通过经典的溶胶-凝胶法合成出单斜晶LiV3O8材料，然后分别与聚苯胺(PANI)和聚噻吩(PTh)两种导电聚合物结合制备出复合材料，并分别对两种复合材料的物理性质以及电化学性能进行了系统深入的研究。 首先，通过H2O2溶胶-凝胶法制备LiV3O8，再将苯胺单体加入到LiV3O8材料的溶液中，苯胺经化学催化氧化聚合成聚苯胺(PANI)。分别使用恒电流充放电测试、循环伏安、交流阻抗和恒电流间歇滴定等方法对LiV3O8/PANI复合材料电化学性能进行分析。结果证明，LiV3O8/PANI复合材料相对于纯的LiV3O8材料具有更好...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池简述
1.2.1 锂离子电池发展进程简介
1.2.2 锂离子电池的主要结构
1.2.3 锂离子电池的工作原理
1.2.4 锂离子电池的主要特点
1.3 锂离子电池正极材料发展概述
1.3.1 层状结构正极材料 LiMO2
1.3.2 橄榄石结构正极材料 LiFePO4
1.3.3 尖晶石结构正极材料 LiMn2O4
1.4 层状 LiV3O8正极材料的研究进展
1.4.1 层状 LiV3O8正极材料的合成方法
1.4.2 层状 LiV3O8正极材料的改性研究
1.5 本课题主要研究内容及其选题意义
第2章 实验仪器、药品以及实验方法
2.1 实验仪器设备和化学试剂
2.1.1 实验仪器设备
2.1.2 实验化学试剂
2.2 电极材料的物理性质分析
2.2.0 热分析
2.2.1 X-射线衍射
2.2.2 傅里叶变换红外光谱
2.2.3 扫描电子显微镜
2.2.4 透射电子显微镜
2.2.5 选区电子衍射分析
2.3 电极材料的电化学性能分析
2.3.1 正极极片的制备
2.3.2 扣式半电池的组装
2.3.3 电池恒流充放电测试
2.3.4 循环伏安测试
2.3.5 交流阻抗测试
2.3.6 恒电流间歇滴定测试
第3章 LiV3O8/PANI 复合材料的制备和性能研究
3.1 引言
3.2 LiV3O8/PANI 复合材料的制备
3.3 LiV3O8/PANI 复合材料的结构分析和形貌特性
3.3.1 TG-DTA 分析
3.3.2 XRD 分析
3.3.3 FT-IR 分析
3.3.4 SEM 和 TEM 分析
3.4 LiV3O8/PANI 复合材料的电化学性能分析
3.4.1 充放电性能测试
3.4.2 CV 分析
3.4.3 EIS 分析
3.4.4 GITT 分析
3.5 本章小结
第4章 LiV3O8/PTh 复合材料的制备和性能研究
4.1 引言
4.2 LiV3O8/PTh 复合材料的制备
4.3 LiV3O8/PTh 复合材料的结构分析和形貌特性
4.3.1 TG-DTA 分析
4.3.2 XRD 分析
4.3.3 FT-IR 分析
4.3.4 SEM 和 TEM 分析
4.4 LiV3O8/PTh 复合材料的电化学性能分析
4.4.1 充放电性能测试
4.4.2 CV 分析
4.4.3 EIS 分析
4.4.4 GITT 分析
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
硕士期间公开发表的论文
本文编号：3827786
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池简述
1.2.1 锂离子电池发展进程简介
1.2.2 锂离子电池的主要结构
1.2.3 锂离子电池的工作原理
1.2.4 锂离子电池的主要特点
1.3 锂离子电池正极材料发展概述
1.3.1 层状结构正极材料 LiMO2
1.4.1 层状 LiV3O8正极材料的合成方法
1.4.2 层状 LiV3O8正极材料的改性研究
1.5 本课题主要研究内容及其选题意义
第2章 实验仪器、药品以及实验方法
2.1 实验仪器设备和化学试剂
2.1.1 实验仪器设备
2.1.2 实验化学试剂
2.2 电极材料的物理性质分析
2.2.0 热分析
2.2.1 X-射线衍射
2.2.2 傅里叶变换红外光谱
2.2.3 扫描电子显微镜
2.2.4 透射电子显微镜
2.2.5 选区电子衍射分析
2.3 电极材料的电化学性能分析
2.3.1 正极极片的制备
2.3.2 扣式半电池的组装
2.3.3 电池恒流充放电测试
2.3.4 循环伏安测试
2.3.5 交流阻抗测试
2.3.6 恒电流间歇滴定测试
第3章 LiV3O8/PANI 复合材料的制备和性能研究
3.1 引言
3.2 LiV3O8/PANI 复合材料的制备
3.3 LiV3O8/PANI 复合材料的结构分析和形貌特性
3.3.1 TG-DTA 分析
3.3.2 XRD 分析
3.3.3 FT-IR 分析
3.3.4 SEM 和 TEM 分析
3.4 LiV3O8/PANI 复合材料的电化学性能分析
3.4.1 充放电性能测试
3.4.2 CV 分析
3.4.3 EIS 分析
3.4.4 GITT 分析
3.5 本章小结
第4章 LiV3O8/PTh 复合材料的制备和性能研究
4.1 引言
4.2 LiV3O8/PTh 复合材料的制备
4.3 LiV3O8/PTh 复合材料的结构分析和形貌特性
4.3.1 TG-DTA 分析
4.3.2 XRD 分析
4.3.3 FT-IR 分析
4.3.4 SEM 和 TEM 分析
4.4 LiV3O8/PTh 复合材料的电化学性能分析
4.4.1 充放电性能测试
4.4.2 CV 分析
4.4.3 EIS 分析
4.4.4 GITT 分析
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
硕士期间公开发表的论文
本文编号：3827786
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3827786.html