锂离子电池负极材料NiO的合成与电化学性能改善.pdf

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1、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：挂丕=麴拯．逝江太堂委员1．一一．遥亟熬拯逝延太堂．委员2．一一逮国王麴拯一逝江太堂委员3：赵直逮塾援逝婆丕堂一委员4．．一．郭送空副塾拯．．逝婆太堂委员5：鱼渔垩虽4硒塞旦逝江太堂一Author’ssignature：Supervisor’ssignature：)叶㈧㈣531ExternalReviewers：．一ZhaoGaolingAssociateProfessorZheiiangUniversity—GuoXingzhongAssociate

2、ProfessorZhejiangUniversity,HuangHuiProfessorZhejiangUniversityofTechnology—ExammingCommitteeChairperson：ExammingCommitteeMembers：Dateoforaldefence．．丛丛坌尘，2Q!!．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。除了文中特别加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，也不包含为获得澎鎏盘

3、鲎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：勃叶疆签字日期：如f，年乡月，。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆盘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。本人授权逝姿盘鲎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)学位论文作者签名：勿中扔奄导师签名：婢签字日期：讪『1

4、年弓月10日‘签字日期：二矽少年夕月J，9Ft摘要摘要随着锂离子电池的广泛应用，锂离子电池负极材料成为了研究的热点。NiO由于其高比容量、无毒、价廉、原料丰富等优点倍受关注，是非常有前景的锂离子电池负极材料。本文主要研究内容是探索制备高容量NiO的方法及改善NiO电极的循环性能。采用电化学沉积法以镍铵络合物为电解液制备了表面形貌分别为颗粒状、棒状及片状多孔的NiO薄膜。其形貌与电沉积的电流密度大小有关，随着沉积电流密度的减小，薄膜的表面积增加，薄膜的循环稳定性提高。O．1mAem-2电流密度下电沉积的片状多孔薄膜循环50

5、次后的容量保持率为49．5％，高于lmAcm-2电流密度下电沉积的颗粒状薄膜的23．1％。采用化学浴沉积法以尿素为原料制备了泡沫镍负载NiO球状多孔膜。多孔结构提高了电极的电化学性能。进一步通过电沉积法在NiO膜表面镀镍，制备了球状多孔NiO／Ni复合薄膜。与Ni复合不仅提高了膜的导电性，还能有效维持NiO的球状多孔结构。镀镍后的NiO／Ni膜循环性能明显提高，在2C倍率下循环50次后的可逆容量为506mAhf1，容量保持率为90．4％。采用氨水挥法诱导法制备了泡沫镍负载“三明治”形貌NiO薄膜，并基于扫描电镜和透射电镜

6、观察探索了其形成过程及原理。它的特殊“三明治”层状结构使它具有良好的导电性和结构稳定性，该薄膜在2C倍率下循环50次后的可逆容量为400mAhf1，容量保持率为78％。采用静电纺丝法制备了NiO及NiO／Ag复合纳米线，该纳米线由NiO和Ag的纳米颗粒组成。采用沉淀一水热法制备了NiO和NiO／CNT复合纳米材料，其中NiO为纳米片状结构，连接在纳米碳管上。这些纳米复合材料不仅具有高的比表面积，而且通过与高导电性材料的复合，可提高其导电性能，是具有应用潜力的锂离子电池电极材料。关键词：锂离子电池；负极；氧化镍；循环稳定性

7、lithiumionbatteries．NiOfilms、^，itlldifferentmorphologieswerepreparedbyelectrodeposition,includingdencefill，nanorod—likefillandnet-likeporousfilm．Themorphologyisdeterminedbythecurrentdensity．Withthedecreaseofthecurrentdensity,thespecificsurfaceareaaswellasthecycli

8、ngperformanceofthefilmincrease．ThespecificcapacityoftheporousfilmdepositedatO．1mAcnl_。retains49．5％ofthatinthe2ndcycle，higherthanthatofthedencefilmdepositedat1m