cuo微纳分级结构的制备及在锂离子电池中的应用

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1、？ｉｋＫＡ＾硕士学位论文论文题目ＣｕＯ微纳分级结构的制备及在锂离子电池中的应用研究生梁堂文专业机械工程研究方向功能涂层指导教师王贺权（教授）二零一七年三月Ｕ分类号密级公开UDC学位论文题目：CuO微纳分级结构的制备及在锂离子电池中的应用研究生姓名：梁堂文学科专业名称：机械工程研究方向：功能涂层论文类型：应用研究申请学位：工程硕士指导教师姓名：王贺权指导教师职称：教授指导教师单位：沈阳航空航天大学论文提交日期：2017年01月09日论文答辩日期：2017年03月12日沈阳航空航天大学2017年03月SHENYANGAEROSPACEUN

2、IVERSITYTHESISFORMASTER’SDEGREEPREPARATIONOFCUOHIERARCHICALSTRUCTURESANDITSAPPLICATIONSINLITHIUM-IONBATTERIESCandidate：TangwenLiangSupervisor：HequanWangSpecialty:MechanicalEngineeringDate:March2017原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果，也不包含本人为获得其他学位

3、而使用过的成果。对本文研宄做出重要贡献的个人或集体均已在论文中进行了说明并表示谢意。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名、：琢Ｈ年Ｓ月６曰版权授权说明“本人授权学校有权保留送交学位论文的原件，允许学位论文被查阅和借阅，学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以影”印、缩印或其他复制手段保存学位论文；愿意将本人学位论文电子版提交给研究生部指定授权单位收录和使用。学校必须严格按照授权对论文进行处理，不得超越授权对毕业论文进行任意处置。：指导教师作者：今嫁＾２承Ｋ＾＇１年Ｊ月丨曰ｈ月］］年５丨ｊ曰沈阳航空航天大学硕士学位论文摘要

4、随着便携式电子设备、电动车辆、大型储能系统的飞速发展，现有的可充电锂离子电池已不能满足应用多元化发展的需要。作为锂离子电池四大关键材料之一，负极材料一直是科研人员的主要研究方向。目前，金属氧化物逐渐成为了新一代负极材料的典型代表。在金属氧化物（TMOs）中，CuO又因为具有储量丰富、价格低廉、安全性能好、理论容量高、无污染、无毒性等优点成为了用途十分广泛的功能材料。如今发现，CuO还在高能量密度的负极材料中表现出了巨大的潜力，成为了新一代储能电池负极材料的佼佼者。本文是利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂，通过氨水与硝酸铜的反应，成功制备了CuO微纳分级结构，并且通过现代化技

5、术手段对样品进行了外部形貌和内部结构表征。从结果分析中可以得出，这种微纳分级结构的整体比较复杂（比表面积大约为2-127.0mg），它主要是由相互交错的2D纳米片堆积而成的，此结构不仅具有良好的稳健性，以确保3D微纳结构的循环稳定性，而且还通过2D纳米片增大了电极与电解液的接触面积，并缩短了锂离子的扩散路径，提高了充放电效率。最后，将制备的CuO结构的粉体做成电极片并应用在锂离子电池上，进行一系列的电化学性能测试，以进一步验证所制备的结构具有优异的性能。从测试结果可以分析出，这种独特的结构不仅具有较好的可逆容量，而且还提供了优秀的循环稳定性。在循环100次之后，1C倍率条件下其-1

6、-1容量仍能达575mAhg，2C倍率下的容量504mAhg。与煅烧后的CuO材料相对比，所制备的CuO微纳分级结构具有更加优异的电化学性能。本次实验结果可能会给下一代高性能锂离子电池的发展，提供极有价值的帮助。关键词：氧化铜（CuO）；微纳分级结构；负极材料；锂离子电池I沈阳航空航天大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofportableelectronicequipment,electricvehiclesandlargeenergystoragesystems,theexistingrechargeablelithium-ionbat

7、teriescannotmeettheneedsofthedevelopmentofdiversifiedapplications.AsanimportantcomponentofLi-ionbattery,anodematerialhasbeenthemainresearchdirectionofresearchers.Atpresent,themetaloxidehasbecomethemainresearchobject.IntheTMOs,CuOhasbeen