NiO-TiO2-B復(fù)合納米帶的制備與性能表征.pdf

1、近年來，鋰離子電池由于具有工作電壓高、比能量大、自放電小、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)、良好的安全性能和環(huán)境相容性得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在便攜式電子器件、電動(dòng)汽車、移動(dòng)電話等方面得到了廣泛的應(yīng)用。鋰離子電池的性能指標(biāo)也不斷提高，負(fù)極材料已經(jīng)由最初的石油焦發(fā)展到嵌鋰脫鋰性能更加優(yōu)異的石墨微球和廉價(jià)易得的球狀石墨材料。隨著科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，我們需要具有更好的安全性能和成本更低的電池負(fù)極材料。早期時(shí)候，金屬氧化物材料很少作為鋰離子電池負(fù)極材料得到

2、研究，現(xiàn)在，Ti、Co、Ni、Mn、Cu、Fe等金屬氧化物的納米結(jié)構(gòu)都已經(jīng)在鋰離子電池負(fù)極中得到了研究。其中 TiO2由于具有低成本、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、相對較高的儲鋰容量以及非常優(yōu)良的倍率性能和安全性能得到了較多的研究。
　　一維結(jié)構(gòu)的二氧化鈦納米帶形貌結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)塊體材料，材料的比表面積比較大，長徑比高，增加了電解液/電極材料的接觸面積，提高了電池單位表面積的電流密度，提高電池的充電-放電倍率，而鋰離子嵌入和脫出 TiO2后，

3、材料晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化幾乎可以忽略，從而增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，延長了使用壽命。但是，TiO2本身的離子傳導(dǎo)率和電子傳導(dǎo)率比較低，這限制了其在鋰離子電池中的應(yīng)用。本研究在制備出TiO2-B納米帶的基礎(chǔ)上，引入氧化鎳，制備出了具有一維-二維復(fù)合結(jié)構(gòu)納米帶，在此基礎(chǔ)上，研究了復(fù)合材料的電化學(xué)性能。
　　本研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）在目前研究的基礎(chǔ)上，探索了制備良好形貌結(jié)構(gòu)的二氧化鈦納米帶的實(shí)驗(yàn)條件。發(fā)現(xiàn)在水熱時(shí)間為72 h

4、、溫度為180℃及煅燒溫度為400℃時(shí)制備出的納米帶形貌結(jié)構(gòu)最好。并探索了納米帶的電化學(xué)性能。
　　（2）在制備出 TiO2納米帶的基礎(chǔ)上，將氧化鎳顆粒負(fù)載在納米帶上，制備出具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米材料，研究了電化學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)引入氧化鎳提高了復(fù)合納米帶的比容量。
　?。?）在負(fù)載改性的基礎(chǔ)上，改變制備工藝條件，成功制備出具有一維-二維復(fù)合結(jié)構(gòu)納米帶，并探索其電化學(xué)性能。實(shí)踐證明，所制備的復(fù)合納米帶，電化學(xué)性能得到了提高。但是復(fù)合納