金屬有機(jī)骨架材料的制備及其在鋰離子電池中的應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，金屬有機(jī)骨架材料作為新型鋰離子電池的電極材料受到了越來(lái)越多的關(guān)注，然而該類材料的具體空間結(jié)構(gòu)及制備條件與電化學(xué)性能的關(guān)系有待于更進(jìn)一步的研究。本論文分別制備了基于1,4-苯二甲酸、2,6-萘二甲酸及吡啶二甲酸三類有機(jī)配體的三大系列五種MOFs電極材料，并系統(tǒng)研究了各類材料的制備方法、電化學(xué)性能以及結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，具體工作如下：
　?。?）采用回流法和溶劑熱法制備了Co2(OH)2BDC電極材料，并探討了溶劑熱法制備Co2

2、(OH)2BDC電極材料時(shí)，溶劑組成對(duì)樣品電化學(xué)性能的影響。通過(guò)FTIR、XRD、SEM等測(cè)試方法對(duì)所制備樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，并通過(guò)恒電流充放電儀和循環(huán)伏安曲線測(cè)定了其電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，相比于回流法制備的樣品，溶劑熱法制備的樣品純度和結(jié)晶度更高，作為鋰離子電池電極材料，以電流密度為50 mA g-1在0.02-3 V電壓范圍內(nèi)充放電時(shí)，循環(huán)100次后比容量仍保持在650 mAh g-1。當(dāng)溶劑組成為DMF∶無(wú)水乙醇∶去離子水=1

3、∶1∶1時(shí)，制備的Co2(OH)2BDC樣品具有更高的比容量和更好的循環(huán)性能。
　?。?）為了研究芳環(huán)共軛體系的拓展對(duì)電極材料性能的影響,選取稠環(huán)芳香二甲酸2,6-萘二甲酸為配體，采用溶劑熱和溶液法分別制備了2,6-萘二甲酸鋰。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溶劑熱法和回流法制備的材料具有相同的化學(xué)成分和一致的空間結(jié)構(gòu)，但溶劑熱制備的材料平均粒徑(50μm)明顯大于回流法所得材料(3μm)；在相同的充放電測(cè)試條件下，溶液法制備的材料的比容量和循環(huán)穩(wěn)