一、高倍率镉镍电池镉负极的改进（论文文献综述）
王骞[1]（2021）在《金属锂负极的结构设计及表界面化学研究》文中提出化学电源作为一种能够将电能和化学能进行高度可逆转化的储能装置,是提高能源利用率的重要载体,自问世以来,就一直广受研究者的青睐。然而,目前商业化的基于插层化学反应的锂离子电池很难满足人们日益增长的对高能量密度的需求。因此,亟待开发新型的具有高能量密度、长循环寿命的锂电池体系。作为锂电池体系的核心,电极材料的发展则是制约其能量密度提升的关键性因素。与商业化的石墨负极相比,锂金属负极得益于其高的理论容量、低的电极电势以及轻质等特点,一直被认为是所有负极材料中的“圣杯”。基于锂金属负极构建的锂硫、锂空等新型电池体系,也表现出超过500 Wh kg-1的能量密度,被认为是当前锂离子电池体系的理想替代者。然而,锂金属负极目前还存在两个方面的应用难点。一方面,锂金属表面在不断的电沉积过程中,由于局部锂离子的液相传质流量不同,容易导致不均匀的锂沉积,进而产生树枝状的锂枝晶,最终可能刺穿隔膜引发电池短路甚至燃烧等安全性问题;另一方面,锂金属负极在循环过程中会经受剧烈的体积膨胀与收缩,导致电极/电解液界面膜的不断重构,使得库伦效率降低以及循环寿命不足。基于以上背景,本论文从复合锂金属负极的制备和表界面化学行为调控两个方面入手,改善锂的不均匀沉积行为,缓解锂金属负极的体积效应,从而大幅度提升了锂金属负极的库伦效率和循环寿命。具体研究内容共分为五个章节:1.开发了电沉积制备表面保护的复合锂金属负极的方法。现有的复合锂金属负极制备方法主要集中于锂金属熔融灌注以及在纽扣电池内以锂金属为阳极进行原位电沉积,要想实现产业放大还较为困难。基于此,本章以商品化的碳纤维布作为金属锂的载体,通过电沉积策略,将金属锂还原沉积在三维碳纤维织布的内部,得到了高比容量的复合锂金属负极。三维碳纤维布的使用可以降低电极的局部电流密度以及缓解充放电过程中的体积变化。同时,在长时间的电化学镀锂过程中,伴随电解液的分解,电极表面会生成一层稳定的、具有高导锂离子能力的保护膜,既确保了锂离子在电极界面上的稳定快速传输,又可以抑制锂枝晶的生长。2.提出了基于络合机制的锂离子界面调控策略。尽管上一章中构建的复合锂金属负极可以一定程度上抑制锂枝晶的生长,但若想从根本上改善非均匀电场作用下锂的不均匀沉积问题,还需从电极/电解液界面入手。基于此,本章在电解液中引入聚乙二醇添加剂,通过优选聚乙二醇的分子量,改善了锂的不均匀沉积行为,提高了锂金属负极的循环稳定性。聚乙二醇可以吸附在锂金属表面,同时通过重复的乙二醇单元与电解液中的锂离子络合,形成稳定的表面膜,使得电极/电解液界面处的锂离子分布更加均匀,进而促进锂的均匀沉积。3.提出了基于超填充机制的锂离子界面调控策略。尽管上一章提出的络合机制可以有效促进锂的均匀沉积,但由于会在电极表面形成一层络合阻挡层,不利于高电流、高嵌/脱锂容量下锂的均匀沉积。基于此,本章发展了一系列具有含硫共轭结构的分子作为电解液添加剂。以硫脲分子为代表,其可以吸附在锂金属表面,通过超填充机制实现高电流、高嵌/脱锂容量下的无枝晶锂沉积。具体地,该机制是通过促进锂在凹处更快的沉积而实现无枝晶沉积以及整平锂表面,而非传统机制中阻止锂在凸处沉积的方式。实验结果也与理论模拟结果一致,相应的锂金属电池也表现出非常好的大电流充放电能力和循环稳定性。4.改善了固态电解质中负极/电解质界面处锂的不均匀沉积行为。尽管固态电解质的使用可以极大地提升锂金属电池的安全性,但仍然没有改变负极/电解质界面上固有的不均匀锂沉积行为。基于此,本章在上一章提出的超填充机制的基础上进一步拓展,并设计了一种非对称的固态电解质。具体地,在正极侧,采用有机无机复合的固态电解质,以确保与正极材料有良好的界面接触;在负极侧,采用含有硫脲的凝胶电解质,以实现对负极侧锂沉积行为的调控。硫脲的引入不仅改善了负极/电解质界面处锂的沉积行为,同时也提升了锂金属电池的电化学动力学过程。5.优化了锂硫电池中负极/电解质界面处锂的沉积行为。本章立足于高能量密度的锂硫电池对金属锂负极界面的需求（高电流、高嵌/脱锂容量下的稳定性）,在锂金属表面构建了有机-无机磷酸化的保护层。与传统的基于Li2Sx的有机-无机保护膜不同,其在锂硫电池体系中,很可能会与锂硫电池的放电中间产物——多硫化锂发生反应,进而失去应有的保护作用。基于此,本章采用植酸作为金属锂表面处理试剂,通过一步螯合反应在金属锂表面原位形成一层有机-无机磷酸化的保护层。在该保护层中,具有高导锂离子能力的LixPO4与锂离子之间的多核配合物起到了“柔性交联连接体”的作用,既确保了保护层的柔性,又使得LixPO4在电极表面均匀分布,进而改善了界面处锂离子的传输性质,促进锂的均匀沉积。更重要的是,该保护层与锂硫电池具有极高的兼容性,有效地提升了锂硫电池的循环稳定性。
乔盼盼[2]（2021）在《纳米结构CuO基复合材料的制备与储能性能》文中进行了进一步梳理随着人们对柔性可穿戴电子产品的需求不断增加,各类柔性电子设备应运而生。因此,开发可弯曲且高容量的负极材料成为研究者研究的热点。CuO由于具有较高的理论比容量（674 m Ah/g）、无毒、成本低等优点,成为有前途的新一代锂离子电池负极材料。然而CuO负极材料存在电极粉化、氧化物团聚和低导电性从而致使电池容量低且衰减迅速、循环寿命低等问题的出现。因此,提高CuO材料的导电性,抑制CuO的体积膨胀是解决上述问题并提高电化学性能的有效途径。本文通过在Cu基底上生长的CuO纳米线并在其表面包裹Cu-MOF或覆盖ZnO的方法对CuO@Cu进行表面改性,从而获得具有高比容量、高循环稳定性的负极储能材料。具体研究内容如下所示:制备Cu-MOF/CuO@Cu箔,即Cu-MOF/CuO@CuF,并作为锂离子电池负极材料与CuO@CuF进行电化学性能比较。研究结果表明:对Cu-MOF/CuO@CuF进行循环性能测试发现,在0.2 A/g的电流密度下具有高达901.2 m Ah/g的初始比容量,经过200次循环后,比容量仍保持在800.6 m Ah/g,库伦效率超过99%。对其进行倍率性能测试发现,在2 A/g的大电流密度下,仍保留405.8 m Ah/g的高可逆容量,当电流密度再次恢复0.1 A/g时,比容量恢复到708.2 m Ah/g,接近于初始0.1 A/g电流密度下的719 m Ah/g。对其进行大电流密度长循环发现,在1A/g电流密度下循环500圈后,其比容量维持在452.4 m Ah/g。以CuO为核,Cu-MOF为壳的Cu-MOF/CuO@CuF核-壳结构表现出较高的容量及循环稳定性。ZnO具有资源丰富、理论比容量高等优点,是CuO@CuM表面改性的良好材料。制备ZnO/CuO@Cu网,即ZnO/CuO@CuM,并作为锂离子电池负极材料与CuO@Cu M进行电化学性能比较。研究结果表明,对ZnO/CuO@CuM进行循环性能测试发现,在0.1 A/g的电流密度下具有高达1189.3 m Ah/g的初始比容量,经过100次循环后,比容量仍保持在851.1 m Ah/g,库伦效率超过99%。对其进行倍率性能测试发现,在10 A/g的大电流密度下,仍保留230.5 m Ah/g的高可逆容量,电流密度再次恢复0.1 A/g时,比容量恢复到903.8 m Ah/g,远高于初始0.1 A/g电流密度下的796 m Ah/g。对其进行0.5 A/g电流密度下的长循环发现,在0.5 A/g电流密度下循环200圈后,其比容量维持在725.6 m Ah/g。优异的性能归因于ZnO与CuO之间的协同效应。
尹亮亮[3]（2020）在《电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究》文中进行了进一步梳理随着化石能源的日益枯竭以及人类对环境保护的日益重视,新能源汽车以其低油耗、低排放的优点逐渐为人们所重视。但由于纯电动汽车技术还需继续发展完善,技术较为成熟的混合动力汽车（HEV）成为近中期发展的目标。镍氢电池作为混合动力汽车的首选动力电池,其性能的高低关乎着车辆的节油效果。为了提高镍氢电池的性能,本文进行通过改进负极基材和改进内部连接阻值来降低电极的内阻等途径改善电池性能。影响电池功率性能的一个重要因素就是电池内阻,电池内阻小的电池相对应的电池功率性能就好。电池内阻产生的一个因素就是电池内部集流体的连接（焊接）电阻。通过对极耳外观及焊接方式进行改进,通过设计不同样式（集流盘式和双极耳）及不同焊接方式（四焊点、六焊点、八焊点）,增大焊接面积,从而降低电池内部的连接内阻,降低电池交流内阻和直流内阻,提升电池性能,主要是功率性能。对于本实验,通过测试对比,集流盘式极耳和六点焊接制成电池内阻有明显降低,功率性能最好。极板基材在电池内部既是活性物质载体,也是导电框架,通过对负极基材进行改进,设计不同孔径的冲孔镀镍钢带,钢带冲孔排列间距一致,冲孔孔隙率不同,对浆料涂覆效果有一定影响,测试基材样式对电池性能的影响程度。经过对比试验,对于本实验,φ1.2mm孔径的钢带制成电池功率性能、低温性能以及自放电性能均优于φ1.0mm孔径钢带制成的电池。镍氢电池性能除了与电池装配工艺有关外,负极材料-贮氢合金的性能对电池性能也有着重要的影响。通过对AB5型贮氢合金La0.70Ce0.30Ni4.25+xCo0.35Mn0.55-xAl0.15中不同比例Mn元素的研究,x=0、0.1、0.2、0.3,通过对比实验测得,随Mn元素的减少,合金的晶格常数和晶胞体积逐渐减小,导致合金的放氢平台压力逐渐提高。合金的最大放电容量逐渐降低,高倍率放电和循环稳定性先提高后降低。为研究Mn元素被Ni元素替代后,对镍氢电池性能的影响程度,设计出两种La0.70Ce0.30Ni4.25+xCo0.35Mn0.55-xAl0.15（x=0和x=0.2）合金粉,并制备电池测试性能,x=0.2合金的功率性能、低温性能和循环寿命均优于x=0的电池。
尹江梅[4]（2020）在《钛基和钴基锂离子电池负极材料的制备及其储锂性能的研究》文中进行了进一步梳理锂离子电池因具有高能量密度、自放电小和无记忆效应等优势,广泛应用于便携式电子设备,并逐步向电动汽车和高效储能系统拓展。然而面对日益增长的能量密度需求,开发高容量电极材料是当前研究热点,其中钛基负极具有高且稳定的平台电压和“零应变”特性引起广泛关注,此外钴基氧化物由于具有高容量、高导电性等优势,也是有希望的负极材料。但是钛基负极材料的本征电子电导率和锂离子扩散速率较差导致倍率性能差,而钴基负极材料合金化反应机制导致首周充放电效率低和循环稳定性差,这都限制了其规模化应用。本论文从提高钛基负极材料的倍率性能和钴基负极材料的结构稳定性方向出发,研究了双相共生结构和多孔分级结构对钛/钴基负极材料结构和电化学性能的影响,并探讨了上述结构调控对钛/钴基负极材料的电化学反应的影响机制。首先通过共沉淀法和高温固相反应合成了双相共生的钛基复合材料Li2TiO3/Li2MTi3O8（M=Zn1/3Co2/3）,SEM和HRTEM证实双相共生结构可抑制高温固相反应中一次晶粒生长,制备纳米级复合材料。循环伏安法（CV）证实该双相共生的钛基复合材料具有显着提高的Li+扩散系数(1.24×10-10cm2 s-1)。因而,电化学测试表明双相共生纳米复合材料在0.1C充放电过程条件下,具有200 mAh g-1可逆容量、和0.8 V放电电压（vs.Li/Li+）。同时也具有优异的循环稳定性（0.5C下500次循环,循环保持率～100%）。此外,在20C高倍率充放电条件下,双相共生纳米复合材料具有高达133 mAh g-1可逆容量,显示出出色的高倍率性能。双相共生策略可为钛基及其它负极材料晶粒尺寸调控和倍率特性改善提供借鉴。其次通过沉淀、溶解和固相反应,制备了由纳米级一次晶粒组装而成的多孔分级球形Li4Ti5O12（LTO）。由于球形颗粒的密堆积,所制备的LTO具有1.06 g cm-3的高振实密度,可提高锂离子电池的体积能量密度。同时由于球形结构较低的比表面积和一次晶粒较小的颗粒尺寸,可提高Li+迁移并降低表面副反应,因此该LTO兼具了高比容量、高稳定性和高倍率的特性。更为重要的是将其与高镍层状正极组装的全电池具有217.3mAh g-1可逆容量和2.26 V放电电压,对应于147 Wh kg-1能量密度。而即使分别在20C和50C的超高倍率下,该全电池也具有高达110和95 Wh kg-1能量密度。此外该锂离子全电池也具有出色的循环稳定性,4000次循环后仍具有98.7%的容量保持率。最后设计并开发了一种简便而温和的方法来制备Co O/Co2B/rGO纳米复合材料,其中高表面积的rGO可以为纳米颗粒提供足够的固定位点,并在循环时缓冲体积膨胀和提供导电基体。CV测试证实该复合材料中电容贡献在总电荷存储中的比例高达60%至90%,这将有助于提高钴基负极材料的首周库伦效率和结构稳定。电化学测试表明该复合材料具有937.3 mAh g-1可逆容量和75.28%高首周库伦效率。高电容贡献也提高了钴基负极材料循环结构稳定性(0.5C下250次循环后可逆容量为574.6 mAh g-1)。此外,高导电性Co2B和r GO以及纳米颗粒协调效应,改善了氧化还原反应中电子/Li+传导,改善钴基负极材料的倍率特性。该研究方法可拓展至其它过渡金属氧化物负极材料改性研究。本论文通过双相共生结构和多孔分级结构设计对钛/钴基负极材料进行了结构调控,并研究其对电化学性能的影响和作用机制,可为过渡金属氧化物负极负极材料的改性研究提供借鉴。
孙明功[5]（2020）在《石墨烯—硫正极材料的制备及其性能研究》文中研究表明随着电子产品的快速发展,人类对移动储能装置要求越来越高,然而目前商业化的锂离子电池已经难以满足日常生活的需要。因此,高效储能装置成为研究热门。硫理论比容量高,资源丰富,价格低廉,对环境无污染。因此研究锂硫电池成为当下高效储能装置中的热门领域。尽管拥有以上优势,硫作锂硫电池的正极材料在实际充放电中依然面对一些困难:（1）硫单质和充放电过程中产生的Li2S导电性差;（2）硫在前期充放电生成的多硫化锂极易溶于有机电解液中,发生穿梭效应,造成活性物质的损失;（3）充放电过程硫与锂多次反应,导致电极体积膨胀,造成电池损坏。本论文将石墨烯与单质硫复合,在改善其导电性的同时,利用吸附作用抑制多硫化物的穿梭效应。试验先利用改进的Hummers法,得到棕色的氧化石墨烯,然后通过水合肼将氧化石墨烯（GO）还原为三维石墨烯（3d RGO）,并采用高温热扩散法将单质硫（S）成功负载到石墨烯的三维空间内,获得三维石墨烯/纳米S（3d RGO-S）正极复合材料。使用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对所制备复合材料的微观结构、形貌等进行表征,采用恒流充放电、循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）对制备的材料电化学性能进行研究。结果显示:3d RGO具有三维空间结构,能有效增加活性物质S的利用率;活性物质S均匀地负载在3d RGO上;在0.1 C倍率下S的负载量为66%并且掺加碳黑的电池组的3d RGO-S复合材料首次放电比容量达1150 mAh/g,600次循环之后,放电比容量趋向稳定,且比容量仍可达到700 mAh/g。
何东洋[6]（2020）在《基于工业废料硅的锂离子电池硅基负极材料的制备及其电化学性能研究》文中认为硅在目前已知锂离子电池负极材料中具有最高理论比容量,约为石墨类负极的十倍,极具规模化使用潜力。然而,硅基负极材料在嵌锂反应过程中的体积膨胀高达300%以上,造成电极材料粉化,导致容量迅速衰退,而且硅较差的本征导电性,使其脱嵌锂反应的动力学性能较差。引入高电子电导率相和脱嵌锂反应惰性相以提高硅基电极的导电性和缓冲嵌锂过程的体积膨胀,是提高硅基负极材料电化学性能的有效方法。此外,高性能的硅基负极材料还存在制备成本高的问题。本论文以太阳能电池硅片切割废料Si为主要原材料,采用多种简单高效的方法制备低成本高性能的硅基负极材料。研究结果表明,废料Si经过砂磨处理后,颗粒尺寸由微米减少到亚微米,作为锂离子电池电极材料,在300 mA/g的电流密度下,首次放电和充电容量分别达到3114和1992 mA h/g,经过200次循环,容量保持有1132 mAh/g,其容量和循环性能显着提高。在350°C到950°C热处理过程中,废料Si的结晶度不断增加,材料首次库伦效率和循环稳定性随热处理温度的升高而提高。废料Si经过添加密胺和结合砂磨处理以及喷雾热解,形成了一种由富氮碳包覆Si一次颗粒组成多孔球形颗粒的复合材料。经优化密胺添加量,获得一种碳–氮化合物含量为14.4 wt%的Si基复合材料,作为锂离子电池负极材料显示出优良的电化学性能,在300 mA/g下的首次可逆容量为2158 mA h/g,经200次循环后,容量保持有1461 mA h/g,容量保持率达到67.7%。研究了通过原位引入高电子电导率相来改善废料Si负极材料的电化学性能。采用机械球磨法将高电子电导率的TiN粉体引入Si材料中,部分TiN与Si反应生成高电子电导率的TiSi2合金,形成Si/TiN/TiSi2复合材料。球磨减小了Si的颗粒尺寸,促进了Si的非晶化。TiN和TiSi2不仅提高硅负极的导电性,而且缓解硅负极脱嵌锂过程中体积膨胀。Si/TiN/TiSi2复合材料具有优良的电化学性能。本论文获得的硅基负极材料的颗粒尺度为亚微米级,有利于获得高的振实密度,从而提高电极的体积容量密度,对实际电池的生产和利用具有重要意义。研究工作为制备高性能的Si基复合负极材料提供了简单高效的方法,原材料价格低廉,所得材料电化学性能好,具有重要的应用前景。
景潇鹏[7]（2020）在《锂离子电池PVDF-HFP隔膜的改性研究》文中认为随着电子设备的大规模应用,锂离子电池作为主要的储能装置也越发重要。锂离子电池隔膜作为其重要组成部分对电池性能有着决定性的影响。如何解决商业聚烯烃隔膜材料的热稳定性差、穿刺强度低等问题是目前锂离子电池研究的热点方向。本文研究改进了具有较强热稳定性,较高机械强度的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）隔膜,得到了倍率性能高,循环稳定性强,使用寿命长等优点的高性能锂离子电池。研究内容包括如下几个方面:先对锂离子电池工作原理、分类与发展应用进行简要概述;介绍了隔膜对于锂离子电池的作用以及商业聚烯烃隔膜的主要特点。提出了本文的主要研究方向为基于PVDF-HFP聚合物制备出复合改性隔膜。接着研究对比了常用商业隔膜与PVDF-HFP聚合物隔膜的机械强度和电化学性能。得出PVDF-HFP聚合物隔膜的各项性能较为优秀与稳定的结论,指出了下一步的实验研究方向为在PVDF-HFP聚合物隔膜的基础上进行改性与优化,以达到更高的机械强度与电化学性能。通过向PVDF-HFP聚合物隔膜中添加氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）来实现对隔膜结晶度的调控,从而实现电池性能的提高。实验发现,质量分数1%的GO添加量能够有效降低复合隔膜的结晶度,提高吸液量,同时也能够提高隔膜的热稳定性和机械强度。使用优化改性后的复合PVDF-HFP/GO隔膜,电池能在10 C倍率下达到100.21 mAh g-1的放电容量,在0.5C倍率下达到161.17 mAh g-1的放电容量,循环200圈后的容量衰减仅为5%。本文通过在PVDF-HFP聚合物中添加GO制备的复合隔膜具有优良的电化学性能以及安全性能,对于锂离子电池隔膜的研究有一定的参考作用。
贺欣[8]（2020）在《高性能锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的掺杂改性研究》文中研究指明电极材料对锂离子电池的性能有着很大的影响,石墨表现出较低的能量密度,并且由于在高电流密度下会产生锂树枝状生长而具有严重的安全问题。在所研究的负极材料中,Li4Ti5O12（LTO）被认为是可以替代石墨的负极材料之一。然而LTO材料由于其固有的低电导率(10-13S/cm)限制了它的应用,为了改善这一缺陷,在本论文中我们对LTO材料进行了元素掺杂。因为大多数的氧化物作为电极材料都是绝缘体,电子导电性较差,在制备LIBs的过程中,经常需要在含有电化学活性氧化物材料和有机粘结剂的浆料中加入导电但易燃的碳材料,使电化学反应产生连续可逆能力。一种合适的不含导电剂碳的电极对于制造全固态锂离子电池是非常有必要的。LTO的一个重要优点是,它可以使LIBs在电极中没有导电碳剂的情况下完成其循环行为。具体的研究内容如下:（1）使用溶胶-凝胶法制备了Li4-xNaxTi5O12（x=0,0.8,1.2,1.6）材料。钠离子的半径明显大于锂离子的半径,单独掺杂Na+将扩大LTO的晶格参数。使Li+更容易迁移从而实现Li4Ti5O12的改性,大量的钠离子掺杂会使Li4Ti5O12电极具有更低的放电平台从而提高锂离子电池的能量密度。实验结果表明在LTO中适当的用钠离子替代锂离子可以提高其电化学性能,包括电位平台、放电比容量和长循环稳定性。（2）无碳氧化物电极对于全固态锂离子薄膜电池来说是非常理想的,但是由于其电子导电性差,电化学性能很差。在这项工作中,我们通过溶胶-凝胶法制备了用于锂离子电池的负极材料Li4Ti5O12、Li3.97Na0.03Ti5O12、Li4Ti4.9W0.1O12和Li3.97Na0.03Ti4.9W0.1O12。以合成的四种样品分别作为负极活性物质制备了含碳电极和无碳电极。通过对比实验,证实了Na+掺杂主要提高Li4Ti5O12晶体的离子传导率,而W6+掺杂主要提高了晶体的电子电导率。结果表明,（Na,W）共掺杂明显提高了钛酸锂晶体的离子电导率和电子电导率,从而提高了锂离子晶体的倍率性能。特别是,无碳的Li4Ti5O12电极要比含碳的Li4Ti5O12电极具有更加明显的增强效果。使得无碳Li4Ti5O12电极的倍率性能和循环稳定性都有了显着的提高。目前的研究结果表明（Na,W）共掺杂的Li4Ti5O12材料有可能应用于全固态锂离子电池中。
马腾飞[9]（2020）在《废旧锂离子电池安全分解回收及LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2再生研究》文中认为随着全球的经济的迅猛发展,越来越多的锂离子电池被广泛应用在便携式电子产品和新能源汽车上,而锂离子电池大规模的应用产生了大量的报废。废旧锂离子电池如果随意丢弃不仅会严重污染环境,而且会造成锂、过渡金属、铜、铝等资源的浪费。然而相比于报废规模,锂离子电池的回收量远远没有达到预期值。因此,无害化处理废旧锂离子电池和资源再利用意义重大。废旧锂离子电池的回收再利用不仅可以保护环境还可以节约资源。三元正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2因其较高的能量密度和放电比容量已广泛应用在动力电池上。本论文主要了研究了 LiNi0.5Co0.2Mn0.302型废旧锂离子电池的安全回收和正极材料再利用,从单体电池的安全分解回收技术到废旧正极材料的改性再利用研究,确定了最佳的改性条件。（1）首先采用将废旧锂电池浸没在铜粉中的物理放电方法实现了安全放电,然后在密封手套箱中拆解并分离出不锈钢壳、极耳、正极片、负极片和隔膜,并将这些部件浸泡在DMF中以去除电解液;将正极片浸泡在1 mol·L-1的KOH溶液中去除电解质LiPF6和铝箔,将得到的废旧正极材料离心、干燥、过筛并在600℃下退火6 h以去除粘结剂PVDF和导电炭黑,实现了纯净废旧LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（SNCM）的回收;将负极片浸泡在0.01 mol·L-1的KOH溶液中去除粘结剂SBR和电解质LiPF6,将负极材料离心、干燥、过筛,得到了废旧石墨材料（SG）,同时回收了铜箔。（2）采用0.38LiOH-0.62LiNO3作为熔盐体系,将回收得到的废旧三元正极材料SNCM与熔盐体系混合,采用熔盐法辅助梯度煅烧再生了正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。按照Li:（Ni+Co+Mn）=0.8、1.1、4的熔盐比例,探究了不同熔盐比例对再生NCM材料性能的影响。再生材料的层状结构得以恢复,颗粒为单晶颗粒。熔盐比例为1.1的MS1.1样品在0.2C倍率下首圈放电比容量为152.5 mAh·g-1,并且循环100圈后容量保持率为86.3%。MS1.1（MS=Molten-salt）样品不同倍率下放电比容量比MS0.8和MS4高,循环稳定性最好,Li+传递率最高,电化学性能最好。（3）基于最佳的熔盐比例,进一步比较了 850℃、930℃和990℃的煅烧温度对再生材料的电化学性能影响。930℃煅烧得到的MS1.1-1样品在0.2 C倍率下首圈放电比容量为158.9 mAh·g-1,并且循环100圈后容量保持率为87%,不同倍率下的放电比容量均比MS1.1要高;990℃煅烧得到的MS1.1-2颗粒较大、尺寸不均,容量表现异常。电化学测试表明MS1.1-1样品循环稳定性更好,Li+传递率更高。
高啸天[10]（2020）在《V2O5/氮掺杂石墨烯复合材料的制备及其储锂性能研究》文中认为五氧化二钒（V2O5）是一种具有层状结构的过渡金属氧化物,具有较高的嵌锂电位,用作锂离子电池正极材料时,具有比容量高、造价低的优点。但V2O5较差的离子和电子电导率会造成电池循环过程中严重的容量衰减,影响其进一步实际应用。针对上述问题,本文设计并构筑了三种不同结构的纳米V2O5/氮掺杂石墨烯复合材料。通过XRD、XPS、拉曼光谱、氮气吸脱附、SEM、TEM等结构、形貌表征,以及循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等电化学行为分析,研究其构效关系,发展高性能V2O5/氮掺杂石墨烯储锂材料。通过液相法制备V2O5·nH2O纳米线/氮掺杂石墨烯复合材料后,采用热处理工艺将V2O5·nH2O转化为正交相V2O5,得到V2O5纳米线/氮掺杂石墨烯复合材料。氮掺杂石墨烯不仅可以提高材料的电导率,还能防止纳米线结构在热处理过程中发生结构变化,提高材料的结构稳定性。上述结构特性有效提高了 V2O5的电化学性能。在100、200、500、1000和2000 mA g-1的电流密度下,V2O5纳米线/氮掺杂石墨烯复合材料的放电容量分别为273、242、206、181和161 mAh g-1。通过水热结合热处理法,将V2O5纳米颗粒嵌入三维氮掺杂石墨烯气凝胶导电网络中（V2O5/3DNG复合材料）。氮掺杂石墨烯形成的三维多孔导电网络不仅能够赋予材料优异电导性,还能够进一步改善材料与电解液的接触,促进离子传输。通过切割、压片处理得到的V2O5/3DNG自支撑电极可以直接用作锂离子电池正极,无需使用粘结剂、导电剂和金属导电集流体,简化了电池制备工艺。基于上述优点,V2O5/3DNG自支撑电极具有优异的倍率和循环性能。在电流密度100、200、500、1000和2000 mA g-1下的放电容量分别为290、268、238、206 和 162 mAh g-1。即使在 1000 mA g-1 下循环 500 次,V2O5/3DNG 的可逆容量仍然有134 mAh g-1。采用溶剂热法制备VO2中空微球并对其进行氮掺杂石墨烯的包覆,最后通过热处理将VO2氧化为V2O5得到V2O5中空微球/氮掺杂石墨烯（VOHS/NG）复合材料。V2O5中空微球由超薄纳米片组成。中空结构有利于缓解充放电过程中的体积变化,而超薄纳米片组成的薄壳能够与电解液更加充分接触,从而提高离子传输能力。氮掺杂石墨烯赋予材料优异导电能力的同时,还能够进一步提高材料的结构稳定性。用作锂离子电池正极材料,VOHS/NG复合材料在电流密度100、200、500、1000和2000 mA g-1下的放电容量分别为287、254、231、203 和 164 mAh g-1。中空微球具有作为载体的潜力,而V2O5又具有优异的多硫化锂锚定能力。因此,将VOHS/NG复合材料进一步用作锂硫电池正极硫的载体。其中,氮掺杂石墨烯的大比表面积可以快速吸附多硫化锂,而V2O5中空微球可以通过化学作用进一步对多硫化锂进行锚定。基于上述协同作用,VOHS/NG复合材料可以有效抑制多硫化锂的穿梭效应。此外,氮掺杂石墨烯的引入不仅可以提高离子和电子传输能力,其高韧性的特点可以与V2O5的中空结构一同有效缓解电化学过程中的体积变化。在0.1 C、0.2 C、0.5 C、1 C和2 C倍率下,VOHS/NG/S电极可以贡献出1488、1140、1040、924和746 mAh g-1的放电容量。
二、高倍率镉镍电池镉负极的改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高倍率镉镍电池镉负极的改进（论文提纲范文）
（1）金属锂负极的结构设计及表界面化学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 锂电池概述 |
| 1.2.1 锂电池的发展及应用 |
| 1.2.2 锂电池的组成与基本原理 |
| 1.3 锂电池负极材料 |
| 1.3.1 碳基负极材料 |
| 1.3.2 硅基负极材料 |
| 1.3.3 过渡金属氧化物负极材料 |
| 1.3.4 锂金属负极 |
| 1.4 金属锂负极的研究现状 |
| 1.4.1 表界面化学行为调控 |
| 1.4.2 构建复合锂负极 |
| 1.4.3 固态电解质 |
| 1.5 基于锂金属负极构建的锂金属电池:高能量密度电池体系 |
| 1.6 选题意义与研究内容概述 |
| 第二章 电沉积制备表面保护的复合锂金属负极及其性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 材料制备 |
| 2.2.4 材料表征 |
| 2.2.5 电化学测试 |
| 2.3 结果讨论 |
| 2.3.1 设计思路及复合锂负极的制备、表征 |
| 2.3.2 复合锂负极锂沉积/剥离行为探究 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于络合机制的金属锂负极界面调控及机理研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 材料制备 |
| 3.2.4 材料表征 |
| 3.2.5 电化学测试 |
| 3.2.6 密度泛函理论计算 |
| 3.3 结果讨论 |
| 3.3.1 设计思路及锂沉积行为表征 |
| 3.3.2 电化学性能测试 |
| 3.3.3 机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于超填充机制的金属锂负极界面调控及机理研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 材料制备 |
| 4.2.4 材料表征 |
| 4.2.5 电化学测试 |
| 4.2.6 密度泛函理论计算和有限元数值模拟 |
| 4.3 结果讨论 |
| 4.3.1 设计思路及锂沉积/剥离行为探究 |
| 4.3.2 锂沉积表征 |
| 4.3.3 电化学性能测试 |
| 4.3.4 机理分析及拓展应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 固态电解质中金属锂负极的界面调控及性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 材料制备 |
| 5.2.4 材料表征 |
| 5.2.5 电化学测试 |
| 5.3 结果讨论 |
| 5.3.1 设计思路及非对称固态电解质结构、表征 |
| 5.3.2 非对称固态电解质的性能研究 |
| 5.3.3 电化学性能测试 |
| 5.3.4 软包电池及安全性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 锂硫电池中金属锂负极的界面调控及性能研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 实验仪器 |
| 6.2.3 材料制备 |
| 6.2.4 材料表征 |
| 6.2.5 电化学测试 |
| 6.3 结果讨论 |
| 6.3.1 设计思路及有机-无机磷酸化SEI膜的制备 |
| 6.3.2 有机-无机磷酸化SEI膜的表征 |
| 6.3.3 有机-无机磷酸化SEI膜的电化学性质探究 |
| 6.3.4 电化学性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 论文发表目录 |
| 致谢 |
（2）纳米结构CuO基复合材料的制备与储能性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池发展历程 |
| 1.2.2 锂离子电池的组成 |
| 1.2.3 锂离子电池的储能机理及特点 |
| 1.3 锂离子电池负极材料 |
| 1.3.1 嵌入类负极材料 |
| 1.3.2 转化类负极材料 |
| 1.3.3 合金类负极材料 |
| 1.4 CuO负极材料研究进展 |
| 1.4.1 CuO材料的制备方法 |
| 1.4.2 CuO及其复合物负极材料的研究现状 |
| 1.5 ZnO负极材料研究进展 |
| 1.5.1 零维ZnO负极材料的研究现状 |
| 1.5.2 一维ZnO负极材料的研究现状 |
| 1.5.3 二维ZnO负极材料的研究现状 |
| 1.5.4 与其他金属氧化物复合负极材料的研究现状 |
| 1.6 本论文选题依据及研究内容 |
| 1.6.1 课题选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分及材料表征方法 |
| 2.1 实验原料和仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.3 材料电化学性能测试 |
| 2.3.1 电极材料制备 |
| 2.3.2 测试装置组装 |
| 2.3.3 恒电流充放电测试 |
| 2.3.4 循环伏安测试(CV) |
| 2.3.5 电化学交流阻抗测试(EIS) |
| 第三章 Cu-MOF/CuO@Cu_F复合材料的制备及其储能性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 Cu(OH)_2@Cu_F的制备 |
| 3.2.2 Cu-MOF/CuO@Cu_F的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构与形貌表征 |
| 3.3.2 电化学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 ZnO/CuO@Cu_M复合材料的制备及其储能性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Cu(OH)_2@Cu_M的制备 |
| 4.2.2 ZnO种子层的制备 |
| 4.2.3 ZnO/CuO@Cu_M的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构与形貌表征 |
| 4.3.2 电化学性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 新能源汽车政策 |
| 1.1.1 发展新能源汽车是我国的必然选择 |
| 1.1.2 新能源汽车分类及发展前景 |
| 1.1.3 动力电池的发展概况 |
| 1.2 镍氢电池的发展概况及前景 |
| 1.2.1 化学电源的发展 |
| 1.2.2 镍氢电池简介 |
| 1.2.3 镍氢电池的现状及发展方向 |
| 1.2.4 镍氢电池的工作原理 |
| 1.2.5 镍氢电池的主要性能参数 |
| 1.2.6 贮氢材料的发展及制备工艺 |
| 1.2.7 混合动力汽车用镍氢动力电池的发展现状及趋势 |
| 1.3 本文的研究目的和内容 |
| 2 极耳样式与焊接方式对电池性能的影响 |
| 2.1 极耳样式对电池性能的影响 |
| 2.1.1 电池制作 |
| 2.1.2 电池的功率性能 |
| 2.1.3 电池的自放电性能 |
| 2.1.4 电池的低温放电性能 |
| 2.1.5 电池的循环寿命 |
| 2.1.6 小结 |
| 2.2 焊接方式对电池性能的影响 |
| 2.2.1 电池制作 |
| 2.2.2 电池的功率性能 |
| 2.2.3 电池的自放电性能 |
| 2.2.4 电池的低温放电性能 |
| 2.2.5 电池的循环寿命 |
| 2.2.6 小结 |
| 3 负极基材对电池性能的影响 |
| 3.1 基材选择 |
| 3.2 冲孔镀镍钢带设计及极板制作 |
| 3.2.1 钢带冲孔设计 |
| 3.2.2 负极板设计制作 |
| 3.3 电池制作 |
| 3.4 对电池性能的影响 |
| 3.4.1 电池的功率性能 |
| 3.4.2 电池的低温性能 |
| 3.4.3 电池的自放电性能 |
| 3.4.4 小结 |
| 4 贮氢材料对电池性能的影响 |
| 4.1 Mn含量对贮氢合金结构与电化学性能的影响 |
| 4.1.1 合金的制备与测试 |
| 4.1.2 合金的相结构分析 |
| 4.1.3 合金的PCT特性 |
| 4.1.4 合金的活化及放电容量 |
| 4.1.5 合金的倍率性能 |
| 4.1.6 合金的循环稳定性 |
| 4.1.7 小结 |
| 4.2 Mn元素被Ni替代后对电池电性能的影响 |
| 4.2.1 合金粉制作 |
| 4.2.2 电池的制作 |
| 4.2.3 电池的功率性能 |
| 4.2.4 电池的自放电性能 |
| 4.2.5 电池的低温放电性能 |
| 4.2.6 电池的循环寿命 |
| 4.2.7 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（4）钛基和钴基锂离子电池负极材料的制备及其储锂性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构 |
| 1.2.3 锂离子电池的工作原理 |
| 1.2.4 锂离子电池的优缺点 |
| 1.3 锂离子电池负极材料的概述 |
| 1.3.1 碳基负极材料 |
| 1.3.2 硅基负极材料 |
| 1.3.3 锡基负极材料 |
| 1.3.4 新型合金材料 |
| 1.3.5 过渡金属氧化物 |
| 1.4 钛基和钴基化合物的概述 |
| 1.4.1 钛基负极材料的研究现状 |
| 1.4.2 钴基负极材料的研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容及意义 |
| 第二章 实验材料与测试方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 电化学性能测试 |
| 2.3.1 循环伏安(CV) |
| 2.3.2 恒电流充放电测试 |
| 第三章 双相共生钛基复合材料的设计及其储锂性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 Li_2TiO_3/Li_2MTi_3O_8(M=Zn_(1/3)Co_(2/3))纳米复合材料的制备 |
| 3.2.2 电极片的制备及电池的组装 |
| 3.2.3 电极材料的表征手段 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的结构表征 |
| 3.3.2 电化学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多孔分级结构Li_4Ti_5O_(12)负极材料构筑及其全电池性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 多孔球形LTO负极的制备 |
| 4.2.2 电极片的制备及电池的组装 |
| 4.2.3 电极材料的表征手段 |
| 4.3 结果及讨论 |
| 4.3.1 多孔球形LTO纳米结构表征与电化学性能的分析 |
| 4.3.2 LTO/LiNi_(0.7)Co_(0.15)Mn_(0.15)O_2全电池的电化学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高电容贡献的CoO/Co_2B/rGO复合负极材料及其储锂性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 CoO/Co_2B/rGO纳米复合材料的制备 |
| 5.2.2 电池的组装与测试 |
| 5.2.3 电极材料的表征手段 |
| 5.3 结果及讨论 |
| 5.3.1 材料的结构表征 |
| 5.3.2 电化学性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文的主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 一、在校期间发表的学术论文 |
| 二、在校期间获奖情况 |
（5）石墨烯—硫正极材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池 |
| 1.2.1 锂离子电池研究背景 |
| 1.2.2 锂二次电池的组成和原理 |
| 1.2.3 锂离子电池正极研究进展 |
| 1.3 锂硫电池的研究进展 |
| 1.3.1 锂硫电池存在的主要问题 |
| 1.3.2 锂硫电池穿梭效应 |
| 1.3.3 锂硫电池正极材料的研究 |
| 1.3.4 锂硫电池的隔膜研究进展 |
| 1.3.5 锂硫电池的粘结剂研究进展 |
| 1.3.6 锂硫电池的电解质研究进展 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2 样品的表征 |
| 2.2.1 物相 |
| 2.2.2 形貌 |
| 2.2.3 热重 |
| 2.2.4 BET |
| 2.3 电化学测试 |
| 2.3.1 电极片制备和电池组装 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 第三章 材料制备及性能研究 |
| 3.1 样品制备 |
| 3.1.1 氧化石墨烯的制备 |
| 3.1.2 三维石墨烯制备 |
| 3.1.3 三维石墨烯负载硫制备 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 3.2.2 BET测试 |
| 3.2.3 热重分析 |
| 3.2.4 扫描电镜分析(SEM)和透射电镜(TEM)分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 电化学性能测试 |
| 4.1 电化学性能的表征方法 |
| 4.2 正极极片的制备 |
| 4.3 电池的组装 |
| 4.4 充放电循环测试 |
| 4.5 循环伏安(CV)测试 |
| 4.6 交流阻抗(EIS)测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）基于工业废料硅的锂离子电池硅基负极材料的制备及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.2.1 锂离子电池发展历程 |
| 1.2.2 锂离子电池基本工作原理 |
| 1.2.3 锂离子电池的关键组成 |
| 1.2.3.1 锂离子电池正极材料 |
| 1.2.3.2 锂离子电池负极材料 |
| 1.2.3.3 锂离子电池电解质 |
| 第二章 文献综述:锂离子电池硅基负极材料的研究进展 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 硅基负极材料的储锂机制 |
| 2.1.2 硅基负极材料的失效机制 |
| 2.1.3 硅基负极材料的改进方法 |
| 2.1.3.1 硅基材料的纳米化 |
| 2.1.3.2 硅碳复合材料 |
| 2.1.3.3 硅基合金材料 |
| 2.2 选题背景及本文的研究内容 |
| 第三章 实验材料与研究方法 |
| 3.1 实验原材料和实验设备 |
| 3.2 材料的制备 |
| 3.2.1 废料Si的预处理 |
| 3.2.2 Si/C-N复合材料的制备 |
| 3.2.3 Si/TiN/TiSi_2 复合材料的制备 |
| 3.3 电极制备和电池装配 |
| 3.3.1 电极制备 |
| 3.3.2 电池装配 |
| 3.4 结构表征和性能测试 |
| 3.4.1 材料成分及形貌表征 |
| 3.4.2 电化学性能测试 |
| 第四章 砂磨处理和热处理对废料Si结构形貌与其电化学性能影响的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 砂磨处理对废料Si的结构形貌和其电化学性能的影响 |
| 4.2.1 砂磨时间对废料Si结构形貌的影响 |
| 4.2.2 砂磨时间对废料Si电化学性能的影响 |
| 4.3 热处理对废料Si的结构形貌和其电化学性能的影响 |
| 4.3.1 热处理温度对废料Si结构形貌的影响 |
| 4.3.2 热处理温度对废料Si电化学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Si/C–N复合负极材料的制备和其电化学性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Si/C–N复合负极材料的制备及其结构形貌 |
| 5.3 Si/C–N复合负极材料的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Si/TiN/TiSi_2 复合负极材料的制备和其电化学性能的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Si/TiN/TiSi_2 复合负极材料的制备及其结构形貌 |
| 6.3 Si/TiN/TiSi_2 复合负极材料的电化学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（7）锂离子电池PVDF-HFP隔膜的改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概况 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展概述 |
| 1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理 |
| 1.3 锂离子电池隔膜简述 |
| 1.3.1 锂离子电池隔膜的发展现状 |
| 1.3.2 锂离子电池隔膜的分类和制备 |
| 1.3.3 锂离子电池隔膜的性能要求 |
| 1.4 研究的目的和意义 |
| 1.5 研究的主要内容与创新性 |
| 第二章 样品的表征与测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 化学试剂及仪器 |
| 2.3 实验仪器 |
| 2.4 样品的测试与表征方法 |
| 2.4.1 样品的物理性能测试 |
| 2.4.2 电化学测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 聚合物隔膜的性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PVDF-HFP隔膜的制备与性能测试 |
| 3.2.1 隔膜的制备 |
| 3.2.2 PVDF-HFP隔膜的红外热成像分析 |
| 3.2.3 PVDF-HFP隔膜的机械强度分析 |
| 3.2.4 PVDF-HFP隔膜的电化学性能测试 |
| 3.3 商业锂离子电池隔膜的性能测试 |
| 3.3.1 商业隔膜的红外热成像分析 |
| 3.3.2 商业隔膜的机械性能测试 |
| 3.3.3 商业隔膜的电化学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PVDF-HFP/GO复合隔膜研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PVDF-HFP/GO复合隔膜的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 隔膜表面形貌SEM对比图 |
| 4.3.2 隔膜的热稳定性 |
| 4.3.3 隔膜的结晶度计算 |
| 4.3.4 隔膜的电化学性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）高性能锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的掺杂改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展概况 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料 |
| 1.4 锂离子电池负极材料 |
| 1.4.1 碳负极材料 |
| 1.4.2 金属合金类负极材料 |
| 1.4.3 氧化物负极材料 |
| 1.5 锂离子电池负极材料钛酸锂Li_4Ti_5O_(12)材料的研究进展 |
| 1.5.1 Li_4Ti_5O_(12)结构特性与嵌锂机制 |
| 1.5.2 Li_4Ti_5O_(12)的合成方法 |
| 1.5.3 Li_4Ti_5O_(12)的改性研究 |
| 1.6 全固态薄膜锂离子电池的研究进展 |
| 1.7 本课题的研究意义和内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验耗材及仪器 |
| 2.2 电极材料的制备 |
| 2.2.1 材料制备 |
| 2.2.2 电池组装 |
| 2.3 Li_4Ti_5O_(12)粉体的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 恒流充放电性能测试 |
| 2.4.2 循环伏安性能测试 |
| 2.4.3 交流阻抗测试 |
| 第三章 Li_(4-x)Na_xTi_5O_(12)负极材料的制备及电化学性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 Li_(4-x)Na_xTi_5O_(12)负极材料的制备 |
| 3.2.2 电池的组装 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电池充放电曲线图 |
| 3.3.2 电池的倍率放电循环图 |
| 3.3.3 电池放电比容量循环图 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 含导电剂碳Na、W共掺杂Li_4Ti_5O_(12)负极材料的制备及电化学性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Li_4Ti_5O_(12)负极材料的制备 |
| 4.2.2 电池的组装 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 四种样品的XRD分析 |
| 4.3.2 四种样品的SEM分析 |
| 4.3.3 电池充放电曲线图 |
| 4.3.4 电池循环伏安曲线分析 |
| 4.3.5 电池的倍率放电循环图 |
| 4.3.6 电池阻抗分析 |
| 4.3.7 电池放电比容量循环图 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 无导电剂碳Na、W共掺Li_4Ti_5O_(12)负极材料制备及电化学性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 Li_4Ti_5O_(12)负极材料的制备 |
| 5.2.2 电池的组装 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 电池充放电曲线图 |
| 5.3.2 电池循环伏安曲线分析 |
| 5.3.3 电池的倍率放电循环图 |
| 5.3.4 电池阻抗分析 |
| 5.3.5 电池放电比容量循环图 |
| 5.4 (Na,W)共掺杂的作用 |
| 5.5 结论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）废旧锂离子电池安全分解回收及LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2再生研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池发展历史 |
| 1.2.2 锂离子电池的基本组成 |
| 1.2.3 锂离子电池工作原理 |
| 1.3 锂离子电池正极材料研究进展 |
| 1.3.1 层状正极材料LiMO_2(M=Co、Ni、Mn) |
| 1.3.2 尖晶石相锰酸锂(LiMn_2O_4) |
| 1.3.3 正交橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO-4) |
| 1.4 三元正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2概述 |
| 1.4.1 三元正极材料(LiNi_(1-x-y)Co_xMnyO_2)的结构和特点 |
| 1.4.2 三元正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2)概述 |
| 1.4.3 三元正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2)失效原因分析 |
| 1.5 废旧锂离子电池的危害及回收再利用概述 |
| 1.5.1 废旧锂离子电池的危害 |
| 1.5.2 废旧锂离子电池回收再利用意义 |
| 1.5.3 废旧锂离子电池回收再利用现状 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 第二章 实验仪器和实验方法 |
| 2.1 实验试剂和实验设备 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料性能分析与表征 |
| 2.2.1 电感耦合等离子体发射光谱(ICP) |
| 2.2.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.3 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3 材料电化学性能测试与分析 |
| 2.3.1 电极片制备与扣式电池组装 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 第三章 废旧三元锂离子电池安全分解及各组件回收研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 废旧三元锂离子电池安全分解与各组分回收 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 熔盐法再生LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 样品化学组成分析 |
| 4.3.2 XRD结果与分析 |
| 4.3.3 形貌和结构分析 |
| 4.3.4 材料表面元素分析 |
| 4.3.5 电化学性能分析 |
| 4.3.6 交流阻抗分析 |
| 4.3.7 倍率性能分析 |
| 4.3.8 循环后材料性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 探究煅烧条件对再生LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 XRD结果与分析 |
| 5.3.2 形貌和结构分析 |
| 5.3.3 材料表面元素分析 |
| 5.3.4 容量性能分析 |
| 5.3.5 倍率性能分析 |
| 5.3.6 容量/电压微分曲线(dQ/dV)和循环伏安曲线(CV)分析 |
| 5.3.7 交流阻抗分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所获成果 |
| 致谢 |
（10）V2O5/氮掺杂石墨烯复合材料的制备及其储锂性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 锂电池简介 |
| 1.2.1 锂离子电池工作原理 |
| 1.2.2 锂离子电池的特点及发展需求 |
| 1.2.3 锂硫电池 |
| 1.3 锂离子电池正极材料简述 |
| 1.3.1 钴酸锂材料 |
| 1.3.2 镍酸锂正极材料 |
| 1.3.3 三元正极材料 |
| 1.3.4 锰基正极材料 |
| 1.3.5 磷酸铁锂正极材料 |
| 1.4 五氧化二钒正极材料简述 |
| 1.4.1 五氧化二钒的基本性质 |
| 1.4.2 五氧化二钒正极材料研究进展 |
| 1.5 氮掺杂石墨烯对于电极的改性 |
| 1.6 课题研究目的及研究内容 |
| 1.6.1 课题的研究目的 |
| 1.6.2 课题的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验仪器与试剂 |
| 2.1.1 主要实验仪器 |
| 2.1.2 主要实验试剂 |
| 2.2 材料合成与制备 |
| 2.2.1 V_2O_5纳米线/氮掺杂石墨烯的制备 |
| 2.2.2 V_2O_5纳米颗粒/三维氮掺杂石墨烯的制备 |
| 2.2.3 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯的制备 |
| 2.3 材料的结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜测试 |
| 2.3.3 透射电子显微镜测试 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱测试 |
| 2.3.5 氮气吸脱附测试 |
| 2.3.6 拉曼光谱分析 |
| 2.3.7 热重分析 |
| 2.4 工作电极的制备和扣式电池的组装 |
| 2.4.1 工作电极的制备 |
| 2.4.2 扣式电池的组装 |
| 2.5 材料的电化学性能测试 |
| 2.5.1 循环伏安测试 |
| 2.5.2 电池循环及倍率性能测试 |
| 2.5.3 电化学阻抗谱测试 |
| 第3章 V_2O_5纳米线/氮掺杂石墨烯的制备及其储锂性能 |
| 3.1 V_2O_5纳米线/氮掺杂石墨烯的制备 |
| 3.2 V_2O_5纳米线/氮掺杂石墨烯的结构表征 |
| 3.2.1 氮掺杂石墨烯的结构表征 |
| 3.2.2 V_2O_5纳米线的结构表征 |
| 3.2.3 V_2O_5纳米线/氮掺杂石墨烯的结构表征 |
| 3.3 V_2O_5纳米线/氮掺杂石墨烯的储锂性能研究 |
| 3.3.1 V_2O_5纳米线/氮掺杂石墨烯的储锂机理 |
| 3.3.2 V_2O_5纳米线/氮掺杂石墨烯的储锂性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 V_2O_5纳米颗粒/三维氮掺杂石墨烯自支撑电极的制备及其储锂性能 |
| 4.1 V_2O_5纳米颗粒/三维氮掺杂石墨烯的制备 |
| 4.2 V_2O_5纳米颗粒/三维氮掺杂石墨烯的结构表征 |
| 4.3 V_2O_5纳米颗粒/三维氮掺杂石墨烯的储锂性能研究 |
| 4.3.1 V_2O_5/3DNG用于半电池的性能测试 |
| 4.3.2 V_2O_5/3DNG的储锂界面调控机制研究 |
| 4.3.3 V_2O_5/3DNG用于锂离子全电池性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯的制备及其储锂应用 |
| 5.1 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯的制备 |
| 5.2 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯的结构表征 |
| 5.3 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯的储锂性能 |
| 5.3.1 V_2O_5中空微球的储锂性能研究 |
| 5.3.2 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯的储锂性能研究 |
| 5.4 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯在锂硫电池中的应用 |
| 5.4.1 VOHS/NG/S电极材料的制备及结构表征 |
| 5.4.2 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯用于锂硫电池的电化学性能 |
| 5.4.3 V_2O_5中空微球/氮掺杂石墨烯对锂硫电池性能提升的机理研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、高倍率镉镍电池镉负极的改进（论文参考文献）
- [1]金属锂负极的结构设计及表界面化学研究[D]. 王骞. 北京大学, 2021(01)
- [2]纳米结构CuO基复合材料的制备与储能性能[D]. 乔盼盼. 天津工业大学, 2021(01)
- [3]电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究[D]. 尹亮亮. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [4]钛基和钴基锂离子电池负极材料的制备及其储锂性能的研究[D]. 尹江梅. 济南大学, 2020(01)
- [5]石墨烯—硫正极材料的制备及其性能研究[D]. 孙明功. 河北科技师范学院, 2020(12)
- [6]基于工业废料硅的锂离子电池硅基负极材料的制备及其电化学性能研究[D]. 何东洋. 浙江大学, 2020(08)
- [7]锂离子电池PVDF-HFP隔膜的改性研究[D]. 景潇鹏. 电子科技大学, 2020(07)
- [8]高性能锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的掺杂改性研究[D]. 贺欣. 长安大学, 2020(06)
- [9]废旧锂离子电池安全分解回收及LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2再生研究[D]. 马腾飞. 苏州大学, 2020(02)
- [10]V2O5/氮掺杂石墨烯复合材料的制备及其储锂性能研究[D]. 高啸天. 哈尔滨工业大学, 2020(01)