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题名	金属氧化物/共轭微孔聚合物基硬炭复合物制备与性能研究
作者	王文文
答辩日期	2017
导师	张庆堂
关键词	共轭微孔聚合物 多孔硬炭 介孔活性炭 金属氧化物 锂离子电池
学位名称	硕士
英文摘要	介孔活性炭(MAC)和共轭微孔聚合物(CMP)有很好的吸附能力和稳定的化学性质。本论文选用MAC和CMP两种材料与金属盐溶液混合后经高温热解制备多孔复合材料,CMP经热分解后可得到多孔硬炭(PHC)。通过电化学测试并利用XRD、SEM、TEM、元素分析和比表面积测试等技术对所制备多孔复合材料进行形貌表征和微观结构分析。主要研究内容如下:第一,本文主要将四水醋酸锰与不同质量的MAC在蒸馏水中混合均匀,然后将得到的均匀混合物经干燥后移至管式炉内进行热分解得到MnO/MAC复合材料(MAC含量为24%、34%、49%)。实验结果表明:MAC含量为24%的MnO/MAC复合材料具有最好的倍率性能和循环性能。在0.2 C倍率下其首次放电比容量为1086.1 m Ah/g,首次充电比容量能达到600.6 m Ah/g。在20 C倍率下,该24%MAC复合材料的充电比容量为185.7 m Ah/g。1 C倍率下100次充放电循环后,其充电比容量仍保持在363.6 m Ah/g,容量保持率为99.1%。第二,将CMP与金属盐溶液混合均匀,干燥后将样品移至有氮气保护的管式炉中进行高温热分解得到金属氧化物/PHC复合材料。制备质量分数为10%的金属氧化物(MnO、Ni O、Li2O和Co O)/PHC复合材料。通过对四种材料的恒流充放电测试,MnO(10%)/PHC复合材料在60 C倍率下,充电比容量为192.7 m Ah/g,在1 C倍率下循环80次之后,其比容量明显高于首次充电比容量。因此,MnO(10%)/PHC复合材料具有最优的倍率性能和循环性能;用CMP与不同质量的醋酸锰溶液混合均匀,干燥后热分解制备MnO/PHC复合材料(MnO含量为10%、20%和40%)。恒流充放电测试表明:随着复合材料中MnO质量分数的增加,材料的倍率性能和循环性能逐渐下降。因此,MnO(10%)/PHC复合材料的电化学性能最优。对MnO(10%)/PHC复合材料进行结构性能表征。结果表明:在60 C倍率下,MnO(10%)/PHC复合材料和PHC材料的充电比容量分别为192.7 m Ah/g和181.8m Ah/g。MnO(10%)/PHC复合材料在1 C倍率下循环200次和2 C倍率下循环700次的可逆容量都要高于PHC材料的可逆容量。实验结果表明MnO(10%)/PHC复合材料具有最优的电化学性能。扫描、透射电镜分析可以看出:MnO(10%)/PHC复合材料中,MnO纳米颗粒嵌入到PHC纳米颗粒中。
语种	中文
页码	60
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内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93122]
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	王文文. 金属氧化物/共轭微孔聚合物基硬炭复合物制备与性能研究[D]. 2017.

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