石墨烯基膜钼酸镍的制备与锂电性能的研究

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1、分类号:o43学校代码：10697密级:公开学号：201520561石墨烯基膜钼酸镍的制备与锂电性能的研究学科名称：光学作者：李溪指导老师：白晋涛教授西北大学学位评定委员会二〇一八年六月PreparationandLithiumStoragePerformancesofGrapheneMembrane-basedNickelMolybdateAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinOpticsB

2、yLiXiSupervisor:BaiJintaoProfessorJune2018西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权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。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北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。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年

3、月日西北大学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。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：--------------------------------------------------------------年月日摘要摘要本文基于石墨烯膜，以提高锂离子电池性能为目的，通过对钼

4、酸镍形貌的调控、石墨烯膜厚度的设计以及三维结构的复合来提高其电化学性能，主要研究了以下三个方面：首先对钼酸镍(NiMoO4)进行了形貌上的调控，制备了钼酸镍纳米棒(NiMoO4nanorods)和钼酸镍纳米花(NiMoO4nanoflower)。通过SEM表征发现，钼酸镍纳米棒的直径在100-250纳米之间，表面光滑。钼酸镍纳米花通过TEM表征发现纳米花以钼酸镍纳米片为基底而生长。通过对比电化学性能，钼酸镍纳米棒的循环性能要优于钼酸镍纳米花，而钼酸镍纳米花的倍率性能要略好与钼酸镍纳米棒。其次，通过真空抽滤和热处理的方法合成了三种厚度的自支撑rG

5、O膜并对其进行了一系列表征，测试了不同厚度rGO膜的电化学性能，其中10.1微米厚的rGO膜的循环性能要优于其他两种厚度的rGO膜，而9.3微米厚的rGO膜的倍率性能要略好于其他两种厚度的rGO膜。最后，以rGO膜为基础与钼酸镍纳米棒复合，制备出了自支撑的NiMoO4/rGO复合膜，形成了三维多层堆叠的网络结构。这种结构不仅提高了离子转移和扩散的效率并且缓释了NiMoO4纳米棒在循环中的体积膨胀效应。NiMoO4纳米棒和rGO之间的协同作用使NiMoO4/rGO膜电极（无粘结剂和导电胶）比NiMoO4粉末电极展现出了更好的循环稳定性，同时提高了

6、倍率性能。关键词：钼酸镍，石墨烯，锂电池，负极材料I西北大学硕士学位论文II摘要ABSTRACTThepurposeofthispaperwastoimprovetheperformanceoflithiumionbatteriesbasedonthegraphenemembrane.Throughtheregulationofthemorphologyofnickelmolybdate,thedesignofthethicknessofthegraphenemembraneandthecompositeofthree-dimensionals

7、tructure,theelectrochemicalperformanceofthelithiumionbatterywasimproved.Thefollowingthreeaspectsweremainlystudied:NiMoO4nanorodsandNiMoO4nanoflowerwerepreparedbycontrollingthemorphologyofthenickelmolybdate.NiMoO4nanorodswerewithadiameterof100-250nmandthesurfaceofnanorodissmo

8、oth.NiMoO4nanoflowersweregrowthonthesubstrateofNiMoO4nanofilm.After100cycle