基于铁氧体锂离子电池负极材料的构筑及其性能研究

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1、分类号密级ＵＤＣ＾乐葦建又乂華ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕壬专业学位论文基于铁氧体裡寓子电池负极材料的构筑及其性能研究（题名和副题名）赵先敏（作者姓名）指名付永化教授汪信教授学位类别工程硕去专业名称材料工程研究方向裡离子电池电极材料论：间２０１６年１２月注１；注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。硕±学位论文基于铁氧体裡寓子电池负极材料的构筑及其性能研究作者：赵先敏指导教师：

2、付永胜教授汪信教授南京理工大学２０１６年１２月Ｍ．Ｅ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＴｈｅ－Ｓｎ化ｅｓｉｓａｎｄＰｒｏｅｒｔｉｅｓＳ化ｄｏｆＦｅｒｒｉｔｅｙｐｙＢａｓｅｄＡｎｏｄｅＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＬｉｔｈｉｕｍＩｏｎＢａｋｅｒｙＢｙＺｈａｏＸｉａｎｍｉｎＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＦｕＹｏｎｇｓｈｅｎｇＰｒｏｆ．ＷａｎｇＸｉｎＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＤｅｃｅｍｂｅｒ，２０１６声明本学位论文是我在导师的

3、指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研巧成果，也不包含我为获得任何教育化构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研巧牛答名：年＾月＾日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可！＾借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可｛＾向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：槪於Ｘ年如

4、日＾／硕±学位论文基于铁氧体裡离子电池负极材料的构筑及其性能研巧巧要近年来，随着新能源产业的快速发展，越来越多高性能的电极材料被应用于储能器一件中。单组分的铁氧体电极材料由于自身固有的缺陷，很难满足现今动力电池高能量密度、高功率密度和循环稳定性强的要求。开发研究新型复合电极材料日渐成为电池研发的重点，利用多组分材料之间的协同效应，发挥各个组份材料的优势，将其应用于裡离子电池电极材料有利于整体性能的提升与优化一。在本论文硏究中，设计制备了系列基于铁氧体的纳米复合材料，并将其应用于钮离子电池负极材料，研究其电化学储裡性能Ｗ及储

5、裡机理。－１．铁氧体氮渗杂石墨婦纳米复合材料的制各及储裡性能研究一ＭＦｅ〇Ｍ＝ＣｏＺｎ通过步水热反应２４，Ｎｉ，，）纳，制备氮惨杂石墨炼并将铁氧体（米颗粒均匀负载在其表面－，得到铁氧体氮渗杂石墨帰纳米复合材料，并将其应用于钮离子电池负极材料。利用氮原子渗杂有效调变石墨帰表面的电子层结构，提供更多的储裡活性位点，同时发挥铁氧体高的储裡容量，实现性能优异、循环稳定的裡离子电池负极材料的可控制备。并通过ＸＲＤ、Ｒａｍａｎ、ＴＥＭ、ＢＥＴ等手段进行结构和形貌表征，Ｗ及进行电化学性能测试－。结果表明，所制备的铁氧体氮惨杂石墨稀纳米复合材料表

6、现出良好的循环性能和倍率性能。２－．铁氧体有序插层石墨烁纳米复合材料的制各及储裡性能研巧－通过两步法制备出铁氧体有序插层石墨稀纳米复合材料，并研究其电化学储裡性能。有序插层石墨婦巨大的比表面积使得铁氧体纳米粒子能够均匀分散，有效缓解在钮。离子嵌入与脱出过程中体积收缩与膨胀，有利于电化学储裡的循环稳定性有机插层石墨締的有序排列Ｗ及优异的导电性，减小了电荷及裡离子在电极材料的中的扩散阻为，从而有利于大电流密度的充放电性能。多姐分材料之间的协同效应，使得所制备的纳米复合材料具有卓越的电化学储裡性能。３－．铁酸攘纳米棒石墨締纳米复合材

7、料的制备及储裡性能研究利用金属有机框架设计、制备铁酸镇纳米棒的前驱体，在不同气氛下的培烧，将所。得产物应用于裡离子电池负极材料并测试其性能实验表明，在氮气氛围中焰烧得到的产物具有良好的循环稳定性和倍率性能，而在氧气中想烧则性能较差，这主要是因为在但其氛围中能够保留碳骨架，不仅可増强材料的导电性，有利于电荷转移，同时也可。Ｗ防止纳米粒子在充放电过程中粉化破裂，改善材料的的循环稳定性与石墨稀材料复合，，凭借石墨締优异的电化学性质、良好的导电性和机械强度Ｗ及巨大的比表面积复一合材料的储裡性能得到进步优化与改善。关键巧：裡离子电池，负极材

8、料，铁氧体，复合材料