(10.77)--新型锂离子电池材料的合成及其性质研究.pdf
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2、茸祺卓野狮与研士印茸刁4 珂杀朝萃鬻。挺最茸观取班 己冀智勘明犁毕勃眄刨麟区嘉杀¥拦单翠瞢茸观珥杀朝Y 章:羟率Y 卓。喁I I x a p u V T 0 0 8:1 9 I。0 乙I I 乙0 驯:如q:辑圈勘锋国辫豆革斟列士申茸砚。茸现拦影吲暂酣唑萃爵g 毋蝴暂邵艳嚣瞠罩簖蟛劁业掣刮晦噩哿茸砚珥杂妊髟非。唑砰朝茸砚挲髯勒帮砚并觋昂哿Y 卓轴刨。暂硼可署髟幂将牲鼻豳¥畔暂驳联犁岳骧茸砚珥寿霉胖Y 劲冀狲壬印并涩茸磁珥杂明圈娶晕酵莓群璁狲印壬印(琢椠)胜晰半杂国出哇鲻延地冒粤辑性围审掣辫杀砰狲某勘茸砚珥柔(哥)o 茸拱珂杂朝妊抒萃斟再责罩群衅曼辚掣杀¥妊单晕群¥单僻望鞣饕诽():暂邵冒身箍丐
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4、)c:高忿犬淫学校代码:1 0 0 5 5密级:公开硕士学位论文新型锂离子电池材料的合成及其性质研究S y n t h e s i sa n dp e r f o r m a n c er e s e a r c ho fn o v e lL i i o nb a t t e r ym a t e r i a l s论文作者奎珥申请学位王堂亟学科专业丕撞王猩答辩委员会主席隧盛熬援IS 044 2指导教师趔堡塾援培养单位丕撞型堂皇王猩堂瞳研究方向盔童遂堡塑生丞洹鎏撞剑王猩评阅人隆盛塾援直星道副熬援南开大学研究生院二。一。年五月I t lllI II III I Ir ll I rI IJ南开大学
5、学位论文使用授权书Y 18 14 2 5 9根据南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法,我校的博士、硕士学位获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版。本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在著作权法规定范围内的学位论文使用权,即:(1)学位获得者必须按规定提交学位论文(包括纸质印刷本及电子版),学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论文,并编入南开大学博硕士学位论文全文数据库;(2)为教学和科研目的,学校可以将公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读,在校园网上提供论文目录检索、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息
6、服务;(3)根据教育部有关规定,南开大学向教育部指定单位提交公开的学位论文;(4)学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所和中国学术期刊(光盘)电子出版社提交规定范围的学位论文及其电子版并收入相应学位论文数据库,通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。非公开学位论文,保密期限内不向外提交和提供服务,解密后提交和服务同公开论文。论文电子版提交至校图书馆网站:h t t p:2 0 2 1 1 3 2 0 1 6 1:8 0 0 1 i n d e x h t m。本人承诺:本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品,并已通过论文答辩;提交的学位论文电子版与纸质
7、本论文的内容一致,如因不同造成不良后果由本人自负。本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份,由研究生院和图书馆留存。作者暨授权人签字:奎珥2 0 1 0 年5 月2 6 日南开大学研究生学位论文作者信息论文题目新型锂离子电池材料的合成及其性质研究姓名李胡学号212 0 0 0 7 0 4 3 9答辩日期2 0 1 0 年5 月2 1 日论文类别博士口学历硕士硕士专业学位口高校教师口同等学力硕士口院f 系 既环境科学与工程学院专业环境工程联系电话1 3 8 2 1 7 3 2 7 3 1E m a i ll o u i s e 1 e e 1 6 3 c o r n通信地址(邮编):南开大学西
8、区公寓5 3-5 0 7备注:是否批准为非公开论文否注:本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写(一式两份)签字后交校图书馆,非公开学位论文须附南开大学研究生申请非公开学位论文审批表。南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:奎珥2 0 1 0 年5 月2 6 日非公开学
9、位论文标注说明根据南开大学有关规定,非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文,公开学位论文本说明为空白。论文题目申请密级口限制(2 年)口秘密(1 0 年)口机密(2 0 年)保密期限2 0年月日至2 0年月日审批表编号批准日期2 0年月日限制2 年(最长2 年,可少于2 年)秘密1 0 年(最氏5 年,可少于5 年)机密2 0 年(最长1 0 年,可少于1 0 年)摘要摘要纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1 1 0 0 n m)或由它们作为基本单元构成的材料。当材料的尺寸处于纳米量级时,经常表现出既不同于原子分子、又不
10、同于块体材料的特殊的电、光、磁、力学以至生物学等方面的特征。相对于传统材料,纳米材料的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应是纳米微粒与纳米固体的基本性质,这些性质使得纳米材料呈现出许多奇异的物理、化学性质。因此,近年来纳米材料得到了越来越多的人们的关注和研究。本文主要研究的是将纳米材料应用于锂离子电池电极材料,同时相关的工作还有应用于光致发光方面。主要通过水热溶剂热法合成纳米材料,并通过S E M、T E M、H R T E M、X R D、X P S 等对合成的纳米材料的形貌和结构进行表征,随后又通过对材料的电化学及光学性能进行测试,来研究它们的应用性能。通过控
11、制合成条件合成的具有花状形貌的N i 0 微米球,直径在5 0 n m 左右。过程中表面活性剂被用作模板提供生长位置和控制晶体生长方向。在具有较均一分布直径的微米球前驱物经过O s t w a l d 熟化过程后,通过灼烧最终得到N i O微米球。独特的纳米结构使得N i O 微米球在首次充放电循环中表现出了出众的蓄锂能力,但循环稳定性还需要进一步提高。通过水热溶剂热法,通过改变合成条件,合成出两种不同形貌的S n S 2 纳米结构。通过S E M、T E M、X R D 等分别对两种材料进行了表征,并分别对两种材料进行了电化学性质的研究。此方法得到的S n S 2 纯度高、结晶好,形貌特殊且
12、尺寸均匀,并表现出较好的电化学性能,并有进一步提高的空间。通过水热溶剂热法合成了E u 2 0 3 介孔球和纳米颗粒线并且通过S E M、H R T E M、X R D 等方法对其进行了表征。通过改变溶剂、软模板S D S 的加入等合成条件分别得到了球状和线状E u 2 0(C 0 3)2 H 2 0 前驱物。通过6 5 0 下对前驱物的煅烧,得到了高纯度的E u 2 0 3 介孔球和纳米颗粒线,它们均显示出很强的光学性能。通过此途径得到的纳米产物表现出了均一的形貌,此合成方法还可以延伸到构造其他介孔性或纳米颗粒组成的线状结构的金属氧化物中去。关键词:纳米材料锂离子电池水热溶剂热法微米球lA
13、b s t r a c tN a n o m a t e r i a l sa r et 1 1 em a t e r i a l sw h i c ha tl e a s to n eo ft h e i rt h r e ed i m e n s i o n si smt h en a n o s c l e(1 1O O n m)W h e ns i z eo ft h em a t e r i a l si si nt h en a n o s c a l e,t h e s em a t e r i a l so f t e ns h o ws o m es p e c i a lp
14、 r o p e r t i e si ne l e c t r i c i t y,o p t i c s,m a g n e t i c s,m e c h a 血c s,a n de v e n,b i o l o g y,a n dS Oo n,w h i c hd i f f e r e n tf r o mt h ep r o p e r t i e so fa t o m s,m 0 1 e c u l e sa n ds o l i dm a t e r i a l s D i f f e r e n tf r o mc o n d i t i o n a lm a t e r
15、 i a l s,t h eq u a n t u ms i z ee f f e C t s m a l l s i z ee f f e c t,s u r f a c ee f f e c t,m a c r o s c o p i cq u a n t u mt u n n e l i n ge f f e c t,a n dd i e l e c t r i cc o n f i n e m e n te f f e c to fn a n o m a t e r i a l sa r et h eb a s i cp r o p e r t i e so fn a n o p a
16、r t i c l e sa n dn a n o s o l i d s B e s i d e s,t h e s ep r o p e r t i e sm a k en a n o m a t e r i a l se x h i b i tm a n yp a r t i c u l a rp h y s i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e s T h e r e f o r e,i nr e c e n ty e a r s,r 姗o m a t e r i a l sd r e wm o r ea n dm o r ep e
17、o p l e sa t t e n t i o nt os t u d yw i t ht h e m T h i sp a p e rm a i n l ys t u d i e si nt h ea p p l y i n go fn a n o m a t e r i a l si nL i-i o nb a t t e r i e sa se l e c t r o d em a t e r i a l s;t h e r ei sa l s oar e l a t i o n a lw o r ki np h o t o l u m i n e s c e n c e N a l
18、l o m a t e r i a l sw e r es y n t h e s i z e dv i ah y d r o t h e r m a l s o l v o t h e r m a lm e t h o d S E M,T E M,H R T E M,X R D,X P Se t c w e r eu s e dt oc h a r a c t e r i z et h em o r p h o l o g ya n ds t r u c t u r eo ft h ep r o d u c t s W ea l s oc a r r i e do u ts o m ee x
19、 p e r i m e n t st ot e s tt h ee l e c t r o c h e m i c a la n do p t i c a lp r o p e r t i e so fo b t a i n e dn a n o m a t e r i a l s F l o、e r _ l i k eN i Om i c r o s p h e r e sw e r es y n t h e s i z e dv i aao n e-s t e ps o l v o t h e r m a lr o u t eu 1 1 d e rc o n:c】o l l e dc o
20、 n d i t i o I l S,t h e i rd i a m e t e r sw e r e-5 0 n m D u r i n gt h i sp r o c e d u r et h es 耐a c 位m t sw e r eu s e da st e m p l a t e st os u p p l yg r o w t hs i t e sa n dt or e s t r i c tt h eg r o w t hd i r e c t i o n s N i Om i c r o s p h e r e sw e r ef i n a l l yo b t a i n
21、 e dw i t hf u r t h e rc a l c i n a t i o n T h eu n i q u en a n o s t r u c t u r em a k e sN i Om i c r o s p h e r e sp r e s e n ts u p e r i o rL is t o r a g ep e r f 0 眦a 1 1 C e sa ti n i t i a lc h a r g e d i s c h a r g ec y c l e sa n df u r t h e ri m p r o v e m e n tmc y c l i cs t
22、 a b i l i t yi ss t i l ln e e d e d T w od i f f e r e n tm o r p h o l o g yS n S 2n a n o s t r u c t u r em a t e r i a l sw e r es y n t h e s i z e dt h r o u g hh y d r o t h e r m a l s o l v o t h e r m a lp r o c e s s S E M,T E M,X R De t c w e r eu s e dt oc h a r a c t e r i z et h em
23、o r p h o l o g ya n ds t r u c t u r eo ft h et w op r o d u c t s,r e s p e c t i v e l y A n dt h ee l e c t r o c h e m i c a lp r o p e r t i e so ft w op r o d u c t sw e r et e s t e d T h et w ot y p e so fS n S 2o b t a i n e dt h r o u g ht h i sp r o c e s se x h i b i tg o o dp u r i t y
24、,g o o dc r y s t a l l i n i t y,s p e c i a lA b s t r a c tm o r p h o l o g y,a n du n i f o r ms i z e T h ee l e c t r o c h e m i c a lp r o p e r t i e so ft w op r o d u c t sw e r er e l a t i v e l yg o o d,a n dt h e r ei ss p a c ef o rf u r t h e ri m p r o v e m e n t M e s o p o r o
25、u sE u 2 0 3s p h e r e sa n dE u 2 0 3n a n o p a r t i c l e-w i r e sw e r eo b t a i n e da n dc h a r a c t e r i z e db yH R T E Ma n dX r a yd i f f r a c t i o n B ym e a n so fa d j u s t i n gs y n t h e t i cp a r a m e t e r s,f o re x a m p l e,d i f f e r e n ts y n t h e t i ct e m p
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- 10.77 新型 锂离子电池 材料 合成 及其 性质 研究
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