| 题名 | MWO_4(M=Co、Ni)双金属氧化物的制备及储锂性能研究 |
| 作者 | 王锡鑫 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 孔令斌 |
| 关键词 | 钨酸盐 锂离子电池 负极材料 水热法 高比容量 高循环性 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 近年来,随着人们对清洁能源需求的不断增加,对各种绿色储能设备的关注度也越来越高。锂离子电池因其高能量密度、高功率密度、长循环寿命、安全可靠和环境友好等优势,已被人们作为当今最有潜力的储能技术,广泛应用于各种智能通信设备、电动自行车、电动汽车和其他电子设备。由于商用石墨电极的低能量密度和差的安全性能,在一定程度上限制了锂离子电池的发展,为了满足人们对高性能锂离子电池日益增长的需求,使锂离子能够更加满足市场的需求,因此广大学者近年来致力于开发和研究新型的锂离子电池负极材料。钨（W）作为当今高新技术材料的重要组成元素,广泛的应用于电子光学材料、新型功能材料、特殊合金和有机金属氧化物等多个领域。在新能源材料领域,其部分氧化物、氮化物和含氧酸盐等均已被证实是可行的锂离子电池电极材料。双金属钨酸盐作为其含氧酸盐的一部分,诸如Fe WO4,Mn WO4和Zn WO4等都展现了其作为锂离子电池负极材料的储锂性能。而钨酸钴（Co WO4）和钨酸镍（Ni WO4）作为典型的双金属钨酸盐,虽已被应用于各种催化剂、介电陶瓷和超级电容器领域,但其作为锂离子电池负极材料的储锂性能研究还鲜有报道,因此本文决定采用适当的方法合成钨酸钴和钨酸镍样品并探索其电化学性能。本文主要研究如下:通过简单的一步低温水热法成功制备了钨酸钴（Co WO4）和钨酸镍（Ni WO4）样品,并通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散分析（EDS）和透射电子显微镜（TEM）等技术手段分析材料了结构组成和微观形貌特征,结果表明钨酸钴（Co WO4）和钨酸镍（Ni WO4）均是由4060 nm大小的纳米颗粒组成。当作为锂离子电池负极材料时,Co WO4在200 m A/g的电流密度下循环120圈仍然有980 m Ah/g的放电比容量,同样在1000m A/g的电流密度下充放电400次后放电比容量仍能维持在632m Ah/g;Ni WO4同样经过400次循环后也能保持550 m Ah/g的放电比容量。实验表明,两种双金属钨酸盐均展现了卓越的电化学性能,其优异的储锂性能不仅归因于不同金属元素的协同作用,还可归因于其独特的微观形貌,即大小、形态均一的纳米颗粒结构:一方面可以极大缩短电子和锂离子的扩散距离,同时增大电极材料和电解液的接触面积,进而提升材料的容量性能和倍率性能;另一方面也能有效的缓解电极材料在锂离子嵌入和脱出过程中引起的体积膨胀,防止电极材料粉化和保证导电网络完整性,提升电池的循环性能。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 56 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93308]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王锡鑫. MWO_4(M=Co、Ni)双金属氧化物的制备及储锂性能研究[D]. 2017. |
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