毕业论文--新型锂离子电池负极材料Fe2SSe碳化聚丙烯腈的制备及其电化学性能

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时间:2019-06-24

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1、扬州大学本科生毕业论文本科生毕业论文毕业论文题目新型锂离子电池负极材料Fe2SSe/碳化聚丙烯腈的制备及其电化学性能学生姓名所在学院化学化工学院专业及班级指导教师完成日期2016年5月19日21扬州大学本科生毕业论文新型锂离子电池负极材料Fe2SSe/碳化聚丙烯腈的制备及其电化学性能摘要随着环境污染与能源危机的形势日益严峻,研发节能环保的储能材料显得尤为迫切。二次电池被认为是最合适的选择之一,其中,锂离子电池由于其比容量高、循环寿命长、工作电压高、无污染等优点成为重点关注的课题。锂离子电池的迅猛发展,使人们在电池的性能和质量

2、上提出了更高的要求。传统的负极材料由于低的能量密度无法满足新一代锂离子电池对负极材料的需求。Fe2SSe具有高的理论能量密度和比容量,并且具有资源丰富、成本低廉和环境友好等优势,是一种极具发展潜力的二次锂离子电池负极材料。但是,目前对Fe2SSe的研究极少,因此探索具有优异电化学性能的Fe2SSe具有重要意义。本实验以铁粉,硒粉,硫粉和PAN(聚丙烯腈)为原料,通过一锅原位固相法制备了Fe2SSe/CPAN复合材料。一锅原位固相法操作步骤简单,设备要求简单,制备周期短。通过粉末X射线衍射和扫描电子显微镜表征了它的物相、形貌和

3、尺寸。并使用电化学工作站和电池充放电测试系统测试了Fe2SSe/CPAN复合材料的电化学性能。结果表明:采用一锅原位固相法制备的Fe2SSe/CPAN复合材料的还原峰出现在1.4V左右,氧化峰在1.8V左右,首次放电比容量为699mAh/g,40次充放电循环后,放电比容量为289mAh/g。Fe2SSe/CPAN复合材料比Fe2SSe有更低的阻抗、更高的比容量和比FeS更好的循环性能。关键词:锂离子电池;负极材料;Fe2SSe/CPAN;电化学性能AbstractBecauseoftheseriouscircumstance

4、ofthepollutionandenergycrisis,thedevelopmentofnewenergyhasbecomemoreandmoreemergent.Thankstoitshighperformancessuchasenvironmentfriendliness,longcyclelife,highenergydensity21扬州大学本科生毕业论文andhighvoltage,lithium-ionbatteryhasbeenofgreatconcernintheresearchofnewenergyfi

5、eld.Withtherapiddevelopmentoflithium-ionbattery,peoplemakehigherrequirementsontheperformanceandqualityofthebattery.Nowadays,becauseofsomeunsolvedproblems,thetraditionalanodematerialscannotmeettheneedofanodematerialsforthenewgenerationoflithium-ionbattery.Asthepoten

6、tialanodematerialhashightheoreticalenergydensity,specificcapacity,richresource,lowcostandenvironmentalfriendlywhenusinglithiumastheagainstelectrode,theresearchofthisdirectionissomuch.Inthisexperiment,iron,selenium,sulfurandPAN(polyacrylonitrile)weremixedtoobtainaho

7、mogenouspowderparticles.Thepreparedsheetwassealedinthequartztubeundervacuum,andthenthequartztubefurnacetobeannealedatahightemperature,Fe2SSe/CPANwasprepared.ThestructureandelectrochemicalpropertiesofFe2SSe/CPANcompositeswerecharacterizedbyX-raypowderdiffraction,sca

8、nningelectronmicroscopy,constantcurrentchargeanddischargemeasurement,cyclicvoltammetryandsoon.TheresultssuggestedthattheFe2SSe/CPANsynthesizedbyh

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