tio2--b锂离子电池负极材料的制备及改性研究

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1、PreparationandmodificationofTi02-BanodeaterialsforadvancedL‘ionbatterymatenalsraavance

2、-ionbatteADissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyinApplicationforDegreeofMasterinMaterialsScienceandEnKnleerlng一ByZhaoyangYuSupervisedbyProf．HuiHuangCollegeofMaterialsScience&

3、Engineering，ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014，ChinaApril，2014学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：会毒同阉日期：加，尹年r月1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者

4、完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。／2、不保密1∥(请在以上相应方框内打“、／”)作者签名：畚与司萨丑翮签名噎叮日期：加呼年歹月1日醐一哗r吵浙江工业大学硕士学位论文Ti02．B锂离子电池负极材料的制备及改性研究摘要因具有对环境污染小、化学性质稳定、成本低廉等特点，近些年来，二氧

5、化钛被广泛应用于光催化、锂离子电池等诸多领域。作为锂离子电池负极材料，与传统二氧化钛电极材料相比，Ti02-B纳米材料因具有大的晶格通道结构和赝电容效应，具有较高的理论容量(335mAhg‘1)和良好的倍率性能等特点。本文采用纳米化、复合化及离子掺杂等方式对Ti02一B材料进行改性，主要结果如下：论文第三章，采用一步水热法制备出Ti02．B多孔纳米材料。通过控制水热条件和煅烧温度得到结晶性较好的Ti02．B多孔纳米花。研究发现，通过控制前驱体的煅烧温度，制备出结晶度不一样的Ti02．B纳米材料，300℃煅烧4h得到的Ti02．B纳米花结晶度比较好

6、，锐钛矿含量低。采用恒流充放电技术研究了Ti02一B纳米花的电化学性能，Ti02．B纳米花拥有高的首次放电容量、高的倍率充放电能力、比较好的循环稳定性和可逆性。论文第四章，采用水热法制备出一种Ti02．B纳米棒，并对其进行氮掺杂改性，所制备的Ti02．B纳米棒长度约为2“m，宽度约为100nm。Ti02．B纳米棒具有较好的循环稳定性(92．4％的容量保持率)和倍率性能(153mAhg‘1at10C)。1D结构纳米棒可以缩短Li+的传输路径，得到高的Li+扩散速率，从而导致了材料表现出较好的浙江工业大学硕士学位论文电化学性能。相对比纯Ti02．B纳

7、米棒材料，掺杂氮后的储锂性能反而有所下降，这可能是因为氮掺杂破坏了Ti02．B原有的孔道结构。论文第五章，采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，以P25和15MNaOH溶液为原料得到最终的白色Ti02．B样品。GO通过水合肼还原为石墨烯，分散并加入到Ti02．B纳米棒材料，超声分散后烘干研磨，制备出了Ti02．B／G复合材料。Ti02．B／G复合材料比纯Ti02．B纳米电极材料的容量和倍率性能都有了一定的提高。Ti02．B／G复合材料的容量可以保持在大约240mAhg。1(1C)。当倍率高达10C时容量仍然能达到201mAhg～，这是由于石

8、墨烯具有非常优秀的电输运性质、超大的比表面积和高电导等特点。关键词：Ti02．B；掺杂；复合；负极材料；石墨烯；锂离子电池浙江工业大学硕士学位论文PreparationandmodificationofTi02--BanodematerialsforadvancedLi--ionbatteryABSTRACTInrecentyears，titaniumdioxideiswidelyusedinphotocatalysis，lithiumionbatteryandotherfieldsbecauseoflittleenvironmentalpoll

9、ution，stablechemicalproperties，lowcostandSOon．Compared谢ththetraditio