纳米氧化铜及其复合材料的制备及电化学嵌锂性能的研究

摘要

纳米氧化铜是一种新型高工能精细无机产品，在磁、光、电、热、敏等方面都有广泛的应用前景，具有一系列优异的物理、化学性能，在半导体、磁性存储介质、太阳能转换器、变阻器、有机催化剂、气相传感器以及锂离子电池电极材料等方面有着多种应用前景。水热法是一种制备氧化物及复合氧化物粉体材料的较好的方法，制备的产物一般具有结晶好、团聚少、纯度高、粒度分布窄以及多数情况下形貌可控而且较容易实现掺杂复合生长等特点。在超细(纳米)粉末的各种制备方法中，水热法被认为是环境污染少、成本较低、易于商业化的一种具有较强竞争力的方法。本论文对水热制备氧化铜做了详细的讨论。 采用水热方法实现纳米氧化铜的形貌可控。讨论了水热不同温度，pH值，浓度等变量条件的影响，结果表明：水热反应的温度是纳米CuO合成的关键因素，它决定了合成所得纳米颗粒的尺寸。通过控制反应条件制备出了不同粒径的纳米氧化铜。 论文考察了不同条件合成的氧化铜样品的电化学性能及机理，通过恒流充放电测试，循环伏安测试等电化学手段测试了氧化铜的嵌锂性能，同时通过XRD，SEM，TEM和循环伏安等测试对不同充放电状态极片的结构进行了表征，对氧化铜在不同的循环过程中的变化及机理做了总结。结果表明，纳米尺度氧化铜作为锂离子电池负极材料具有高的容量和良好的循环性能，是一种潜在的新型锂离子电池负极材料。 在水热法合成二氧化钛纳米管的基础上，利用醇热合成的方法成功实现了氧化铜纳米颗粒对二氧化钛纳米管的修饰，并对其结构进行了表征，作为锂离子电池的负极材料对其充放电性能进行了研究，发现二氧化钛纳米管的电化学性能并未得到明显的改善，但这一材料的其他性能还有待进一步的研究。 本论文的研究结果将有助于水热法制备的氧化铜纳米材料形貌可控研究，并对氧化物嵌锂材料的研究提供一定的借鉴意义。

目录

摘要

第一章绪论

1引言

2论文选题背景

3本论文的研究内容

参考文献

第二章纳米氧化铜材料的水热法制备及电化学性能研究

1引言

2实验部分

3产物的表征

4结果与讨论

5本章小结

参考文献

第三章氧化铜修饰二氧化钛纳米管的制备与性能探索

1引言

2实验部分

3结果与讨论

4本章小节

参考文献

第四章结论

致谢