铁基氧化物碳复合锂离子电池负极材料的制备及其结构和性能研究

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1、铁基氧化物／碳复合锂离子电池负极材料的制备及其结构和性能研究⑧论文作者签名：蔓叁起指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：奎!驽自邀硪出搏蓝逸选极煎：盈j2天蘑签兰．盘∑萄邋逝-璃答辩日期2坌(玺：2：2Syntheses,StructuresandPropertiesofIronOxides／CCompositesasAnodeMaterialsforLithium．IonBatteries⑧Author，ssi

2、gnature：丛旦!迅丛QSupervisExternalReviewer1：ExammingCommitteeChairperson：ExammingCommitteeMembers：nf’峭、Dateoforaldefence：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特II]II以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝婆盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工

3、作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：凝签字日期：抛l午年≥月俘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者答名：秀超签字日期：2D＼气年≥月7里日导师签名：劳谈芋签字日期：。跏f(降?

4、月7猾本课题承国家自然科学基金杰出青年基金浙江省科技厅科学和技术创新团队项目资助摘要铁基氧化物由于具有放电容量高，原料丰富且廉价的优点，在锂离子电池电极材料领域极具发展潜力和应用前景。本论文通过喷雾干燥法和溶剂热法，制备出了纳米Fe203和多种形貌的Fe304／C复合材料。结合X．射线衍射、场发射扫描电子显微镜、元素分析等多种现代材料测试分析手段以及恒电流充放电学测试技术，研究了材料制备的工艺和其参数对所合成材料结构和电化学性能的影响，探讨了影响复合电极材料循环性能的关键因素及其影响机制。研究结果

5、表明，通过喷雾干燥法合成的Fe203，其放电容量为1180．5mAh／g。添加碳源热处理后可以得到Fe304／C，提升了循环稳定性。以蔗糖为碳源添加硬脂酸钠可以使Fe304／C表面形成多孔结构。蔗糖添加量增加时，Fe304／C的循环稳定性增加，容量先增后减，蔗糖加入量为2mol／L100mL时电化学性能最优。添加石墨可以有效提高Fe309C的可逆放电容量。通过溶剂热法得到了核．壳结构的Fe304，对溶剂热温度、溶剂的选择、反应时间和醋酸钠加入量进行了探索，发现以无水氯化铁为铁源在体积比为3：1的N

6、MP和EG混合溶剂中加入29醋酸钠200℃下溶剂热24h后，得到了球形单分散的核壳结构Fe304材料，颗粒单体为300nlil左右。通过添加不同碳源，溶剂热过程得到了Fe3叫C复合材料，其中，科琴黑或质量分数为2：1的科琴黑+VGCF为碳源时，首次放电比容量分别为1170．2mAh／g和1402．4mAh／g，40次循环后，放电比容量分别为845．1mAh／g和829．6mAh／g。关键词：喷雾干燥法，溶剂热法，表面活性剂，Fe304／C复合材料，锂离子电池Abs仃actAbstractIrono

7、xideshaveattractedwideattentionduetoitshighspecificcapac“y'highabundanceandlowcostappliedtolithiumionbatteries．Inthisthesis，nano—sizedhematiteandmultiplystructuredFe304／Ccompositeswerepreparedbyaspraydryingprocessandasolvothermalmethod．111eeffectonstr

8、ucturesandelectrochemicalpropertiesofthepreparationtechnologywithitsparametershasbeenintensivelystudiedbyusingsomemodernmaterialanalyzingandtestingmethodssuchasXRD，SEM，EAandconstantcurrentcharge—dischargetesting．Keyfactorswhichimpactedcycleper