錫基氧化材料作為負(fù)極材料的研究學(xué)士學(xué)位論文-資料下載頁
2025-06-25 02:25本頁面
【正文】 uO所得到的納米Cu 單質(zhì)也增加SnO2電子導(dǎo)電性。 循環(huán)性能測試 圖35 放電容量循環(huán)次數(shù)曲線SnO2，CuOSnO2Fig 35 dischargecycle curves of SnO2 and CuOSnO2圖35比較了兩種樣品在電壓：，電流密度：，CuOSnO2電極24個(gè)循環(huán)以后， mAh/g，容量損失為首次的71%，而SnO2電極在24循環(huán)后只有 ，對應(yīng)于其容量損失為首次的76%。結(jié)合前面的分析研究，我們認(rèn)為CuOSnO2具有稍好的循環(huán)性能及較高的放電容量原因是，一方面CuO放電形成納米的Cu單質(zhì)提高了SnO2循環(huán)過程中的電子導(dǎo)電率，從而提高了SnO2的充放電效率()；另一方面，納米Cu催化電解液分解形成的凝膠狀SEI膜，很好的抑制SnO2循環(huán)中體積膨脹。 交流阻抗測試圖36 a)SnO2 ； b) CuOSnO2的交流阻抗譜Fig 36 AC impedance patterns of SnO2 and CuOSnO2圖36為兩樣品的電化學(xué)阻抗圖譜?？梢钥闯鲭娀瘜W(xué)阻抗圖譜均由一個(gè)位于高中頻區(qū)的壓扁的的半圓和一條位于低頻區(qū)的與實(shí)軸構(gòu)成一定角度的直線構(gòu)成，這說明試樣都具有相似的阻抗特征。在高中頻區(qū)域的壓扁的半圓其實(shí)是由彌散效應(yīng)導(dǎo)致的一個(gè)大半圓覆蓋了一個(gè)小半圓形成的，主要與電解液和負(fù)極材料之間復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，對應(yīng)著電極的電化學(xué)反應(yīng)過程，其代表了電荷轉(zhuǎn)移過程的阻抗以及電極和電解液間的界面容抗；電化學(xué)阻抗圖中未出現(xiàn)第二個(gè)圓弧，這說明反應(yīng)過程中電極表面沒有形成鈍化膜。在中、低頻區(qū)為一條斜線，傾斜角偏離45度，對應(yīng)著電極的擴(kuò)散過程，代表鋰離子擴(kuò)散至宿主晶格過程中所引起的阻抗。電極的反應(yīng)電阻隨放電過程的不斷深入進(jìn)行而不斷增大。4 結(jié)論與展望 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 本文以溶膠凝膠法制備了SnO2和CuOSnO2材料，研究了其作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能，采用X射線衍射分析測試了材料的晶體結(jié)構(gòu)，采用SEM測試觀察了材料的形貌，采用恒流充放電測試、電化學(xué)阻抗測試、循環(huán)伏安測試分析了錫基氧化物作為鋰離子電池負(fù)極材料的綜合電化學(xué)性能。具體分析結(jié)果如下:(1) XRD和SEM測試分析表明，采用溶膠凝膠法制備，經(jīng)適當(dāng)600℃燒結(jié)成功合成了SnO2和CuOSnO2，材料的特征峰與標(biāo)準(zhǔn)譜圖相吻合，只是峰強(qiáng)度和峰寬與標(biāo)準(zhǔn)圖譜有所不同，合成的材料發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象；(2) 電化學(xué)性能測試中，通過循環(huán)伏安和放電比容量損失可以得出在SnO2中加入了金屬氧化物可以有效地抑制了體積膨脹，并且增加了放電容量，但是隨著循環(huán)次數(shù)的增加，放電比容量都出現(xiàn)了不斷衰減。 進(jìn)一步研究展望在將本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與前人所做的關(guān)于錫基氧化材料的研究相比較得出，本實(shí)驗(yàn)采用溶膠凝膠法，以SnCl45H2O和硝酸銅為原料，檸檬酸為絡(luò)合劑，用氨水調(diào)節(jié)PH后放烘箱中在150℃下干燥15h，最后在600℃的空氣氣氛中燒結(jié)5h制備出的SnO2和CuOSnO2材料發(fā)生了團(tuán)聚，雖然加入CuO后明顯增強(qiáng)了放電容量并且抑制了SnO2的體積膨脹引起的容量損失，但是兩種材料的放電容量衰減都相對較快。鑒于本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可以在下一步研究工作中，通過：(1) 同樣采用溶膠凝膠法，但是在反應(yīng)階段控制更加適宜的反應(yīng)溫度，可以將不同的燒結(jié)溫度和時(shí)間下制備的材料進(jìn)行比較，從而得出最佳的燒結(jié)溫度和時(shí)間；(2) 改善制備方法，將材料制成多孔狀，在循環(huán)過程中會(huì)提高電子導(dǎo)電，形成的凝膠狀SEI膜可以緩沖體積變化，阻止錫單質(zhì)的團(tuán)聚，從而提高氧化錫負(fù)極的循環(huán)性能；(3) 加入其它金屬氧化物如AgO、Sb等，作為體積膨脹緩沖劑，從而探索具有更優(yōu)越電化學(xué)循環(huán)性能的錫基氧化負(fù)極材料。參考文獻(xiàn)[1]趙海鵬,[J].,12(18):1711~1718.[2]顧登平,[M].北京:高等教育出版社,1993,.[3][D].中南大學(xué)博士學(xué)位論文,長沙,2001.[4]周燕芳,[J].,3(2):121~124.[5]米常煥,曹高劭,[J]．電源技術(shù),2004,28(3):1801 83.[6] . .Soc. 1987.[7] , . Materials Research .[8][J].電池,1998,28(6):258~262.[9]吳宇平,力春榮,[M].,2004:14[10][M].材料應(yīng)用日本工業(yè)出版社,1996.[11]戴永年,[J].,35(3):193~195.[12]周恒輝,慈云祥,[M],1998. [13][M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,29~30.[14]唐致遠(yuǎn),[J].化工進(jìn)展,2006,25(2):159~162.[15][D].浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文,杭州，2010.[16][J].遼寧化工,2011,40(11),[17]林克芝,王曉琳,[ J] .電源技術(shù), 2005, 29(1): 62.[18]袁萬頌,[J].,37(4):53~57.[19]萬婷,[J].材料導(dǎo)報(bào),2010,24(5):117~120.[20]博超,[J].,4 (2):93~100.[21] [D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士論文,2006.致 謝 經(jīng)過近兩個(gè)月的忙碌，本次論文就要告以段落了，也就意味著我大學(xué)四年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束。我的論文指導(dǎo)老師是章守權(quán)老師，章老師在論文的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程和論文審查上對我的嚴(yán)格要求以及其認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度對我來說是一種激勵(lì)，從章老師身上學(xué)習(xí)到的精神能夠在我今后的學(xué)習(xí)和工作中起到很重要的作用。在此向章老師表示最衷心的謝意，感謝老師對我的教育、關(guān)心和指導(dǎo)。同時(shí)本文在實(shí)驗(yàn)過程中還受到了很多老師的幫助，使得實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行，對此表示深深的感謝。在這里首先還要感謝母校滁州學(xué)院，我在這里度過了自己的美好青春，并且成長，成熟了許多，其次要感謝班主任馮建華老師和材料與化學(xué)工程學(xué)院的其他老師對我的教育和關(guān)懷，相信沒有你們我也不會(huì)取得今天的成績，最后要感謝父母對我在校學(xué)習(xí)期間的支持和關(guān)心。還有和我共同學(xué)習(xí)玩耍過的同學(xué)們，在此謝謝你們。 湯青 2013年6月8日學(xué) 號(hào)： 論文答辯日期： 年 月 日指 導(dǎo) 教 師： （簽字）15
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