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简介
刘乐浩
学位论文简介
锂离子电池(LIB)具有能量密度高、无记忆效应等优点,被广泛用于笔记本电脑、手机等设备,而进一步提高容量和充电速率是发展LIB所面临的一个巨大挑战。组成阳极的集流器和阳极材料是LIB的重要部分,关系着LIB的性能。传统的平板集流器与电极材料的结合力较弱,易导致电极材料脱离;硅(Si)的理论容量远高于石墨类,但充放电时体积改变很大,易破碎、团聚、脱落,导致循环性能变差。利用纳米颗粒的自组装可获得多层次纳米结构,这不仅能保留纳米颗粒的高比表面积等优点,还能对电极结构进行有效控制,从而能更好改进LIB的性能。本文利用铜纳米颗粒(CuNPs)在电场诱导下的自组装来制备三维多孔铜阳极集流器,以增强与电极材料之间的物理和电接触性,从而提高LIB的容量;还通过CuNPs、SiNPs和聚氨酯(PU)的层层自组装来制备PU/Cu/Si复合膜阳极材料,以提高力学和电学特性,从而改善LIB的循环性能。本文的主要工作及创新点如下:
(1)利用化学还原法于大气环境下在低温水溶液中制备了分别呈孤立分散和链状结构的铜纳米颗粒(CuNPs),并探究了原料含量、反应温度及时间等因素对该CuNPs形貌、zeta电位等特征的影响;
(2)利用CuNPs在电场诱导下的自组装制备了三维多孔铜纳米材料,并研究了添加剂的种类和浓度、电压/电流密度、自组装时间等因素对多孔铜材料的结构和形貌的影响,还提出了一种CuNPs在电场诱导下自组装成三维多孔铜网络结构的生长机制;
(3)研究了利用自组装法制备的三维多孔铜纳米集流器的锂离子电池循环性能,不仅比较了不同阳极材料负载量下平板铜集流器和多孔铜集流器的电化学性能,还与利用其它方法制备的多孔铜电极的锂电池循环性能进行了对比;
(4)通过层层自组装法制备了具有良好力学和电学特性的聚氨酯/铜(PU/Cu)和PU/Cu/Si复合膜材料,并研究了溶液pH值、浓度、自组装时间等因素对复合膜结构、形貌以及拉伸性和电导率的影响,还进一步探究了自组装方案和自组装周期数对PU/Cu/Si复合膜电极的电化学性能的影响。
发表的学术论文
[1]LehaoLiu,BongGillChoi,SiuOnTung,TaoHu,YajieLiu,TiehuLi,TingkaiZhao,andNicholasA.Kotov.Low-currentfield-assistedassemblyofcoppernanoparticlesforcurrentcollectors.FaradayDiscuss.,,:-.
[2]LehaoLiu,JingLyu,TiehuLi,andTingkaiZhao.Well-constructedsilicon-basedmaterialsashigh-performancelithium-ionbatteryanodes.Nanoscale,,8:-.
[3]LehaoLiu,FanXie,JingLyu,TingkaiZhao,TiehuLi,andBongGillChoi.Tin-basedanodematerialswithwell-designedarchitecturesfornext-generationlithium-ionbatteries.J.PowerSources,,:11-35.
[4]L.H.Liu,J.Lyu,T.H.Li,andT.K.Zhao.Facileandgreensynthesisofstableaqueousdispersionsofnarrowlydistributedcoppernanoparticles.Dig.J.Nanomater.Bios.,,10(4):-.
[5]LehaoLiu,JingLyu,TingkaiZhao,andTiehuLi.Preparationsandpropertiesofporouscoppermaterialsforlithium-ionbatteryapplications.Chem.Eng.Commun.,,:-.
[6]L.-H.Liu,J.Lyu,T.-K.Zhao,andT.-H.Li.Largeareapreparationofmultilayeredgraphenefilmsbychemicalvapourdepositionwithhighelectrocatalyticactivitytowardhydrogenperoxide.Mater.Technol.,,30:-.
厉向杰
学位论文简介
蛋白质组学是当今最为重要的研究领域之一,与人类健康和社会发展有着十分密切的关系。目前制约该领域发展的瓶颈问题在于蛋白的分离纯化技术。基于分子印迹技术的印迹聚合物因具有稳定性高、低成本、易制备、特异识别性等特点而备受白癜风医生白癜风医院南昌哪家好
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