畢業(yè)論文答辯優(yōu)秀模板PPT課件

1、1 FeF3空心多孔微球鋰離子電池正極 材料的制備及電化學(xué)性能研究 報告人: 奧 巴 馬 專 業(yè): 材料科學(xué)與工程 導(dǎo) 師: 科 比 老師 報告時間: 2014年5月10日 2 報告內(nèi)容 1 選題背景與意義 3 實驗結(jié)果與分析 4 總 結(jié) 與 致 謝 2 實驗內(nèi)容與方法 3 選題背景與意義1 能 源 危 機 環(huán) 境 污 染 新能源技術(shù) 系能源汽車 移動電子設(shè)備 新能源新能源 技術(shù)技術(shù) 風(fēng)風(fēng) 能能太陽太陽 能能 潮汐潮汐 能能 生物生物 能能 4 電壓高 3.63.9V 比能量大100125 Whkg-1和 240300WhL-1 自放電小 可快速充電 安全性能好無公害無記憶效應(yīng) 循環(huán)壽命長50

2、0到1000次 工作溫度范圍高 -2545 選題背景與意義1 5 正 極 反 應(yīng)：LiCoO2= Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 負 極 反 應(yīng)：6C + xLi+ + xe- = LixC6 電池總反應(yīng)：LiCoO2 + C6 = Li1-xCoO2 + LixC6 charge recharge . O C Li+ Co Positive Electrode LiCoO2 Negaitive Electrode C 選題背景與意義1 6 正極是鋰離子電池的關(guān)鍵組成部分，提供正負 極脫嵌和負極材料表面形成 SEI 膜所需要的鋰。 正、負極材料的質(zhì)量比為 3:1-4:1，很大程度

3、 上決定著電池的性能成本的高低 研究和開發(fā)高性能正極材料 為鋰電工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在 選題背景與意義1 7 鋰鈷氧化物 LiCoO2 鋰鎳氧化物 LiNiO2 氧 化 錳 系 MnO2 、LiMn2O4、LiMnO2 磷酸亞鐵鋰系 LiFePO4 三 元 物 系 LiCoxMnyNi1-x-yO2 (ox、y0.5) 選題背景與意義1 8 容量遠高于傳統(tǒng)鋰離子電池容量遠高于傳統(tǒng)鋰離子電池1 合成溫度低，耗能少合成溫度低，耗能少2 低成低成本本3 安全、環(huán)境友好安全、環(huán)境友好4 有有 前前 途途 的的 正正 極極 材材 料料 氟化鐵倍率性能低；氟化鐵倍率性能低； 氟化鐵循環(huán)穩(wěn)定性差。氟化鐵循環(huán)穩(wěn)定

4、性差。 研究的研究的 問題問題 2 實驗內(nèi)容與方法 解決辦法：中空多孔結(jié)構(gòu)的氟化鐵 9 Li+ 實心結(jié)構(gòu)材料實心結(jié)構(gòu)材料 Li+ Li+ 空心結(jié)構(gòu)材料空心結(jié)構(gòu)材料 實心結(jié)構(gòu)材料三大缺陷：實心結(jié)構(gòu)材料三大缺陷： Li+擴散路徑過長 材料難以充分反應(yīng) 材料容易產(chǎn)生裂紋甚至粉化 空心結(jié)構(gòu)材料三大優(yōu)勢：空心結(jié)構(gòu)材料三大優(yōu)勢： 縮短了 Li+擴散路徑 增大反應(yīng)接觸面積 空心結(jié)構(gòu)緩沖體積效應(yīng) 2 實驗內(nèi)容與方法 10 2 實驗內(nèi)容與方法 FeF30.33H2O 實心微球 FeF30.33H2O 空心微球 乙醇、HF酸、硝酸 鐵混合攪拌至無色 660加熱10d后 分成兩份 加熱至880 后 隨爐冷卻，過 濾

5、再真空70 干燥7h 880 加熱2h 后過濾再真空 70 干燥7h 11 Fe(NO3)39H2O HF 溶于異丙醇溶于異丙醇 Fe1.9F4.750.95H2O nanocrystallities 60 &10天 Fe1.9F4.750.95H2O solid microspheres 880 Fe1.9F4.750.95H2O porous microspheres Fe1.9F4.750.95H2O hollow microspheres FeF30.33H2O hollow microspheres 770 干燥 3 6 FeF 攪拌 2 實驗內(nèi)容與方法 12 實驗表實驗表 征方法征

6、方法 XRD SEM TEM N2吸吸 脫附脫附 恒流充恒流充 放電放電 3 實驗結(jié)果與分析 13 圖3- FeF30.33H2O空心多孔微球試樣XRD圖 3 實驗結(jié)果與分析(XRD) JCPDS NO.76-1262 正交晶系FeF3 14 Fe1.9F4.750.95H2O固體微球SEM圖(a、b）；Fe1.9F4.750.95H2O空心多孔微球SEM圖(c、d) 3 實驗結(jié)果與分析(SEM) 均勻固體顆粒 中 空 結(jié) 構(gòu) 15 圖3- FeF30.33H2O空心多孔微球試樣TEM圖 3 實驗結(jié)果與分析(TEM) 疏松多孔空心結(jié)構(gòu) 16 圖3- FeF30.33H2O空心多孔試樣吸附等溫線

7、和孔徑分布圖 3 實驗結(jié)果與分析(N2吸脫附) 比表面積22.7m2g-1 孔容0.118cm3g-1 平 均 孔 徑 5nm IUPAC第類等溫線，H3型滯后環(huán) 17 050100150200250 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 Hollow Microspheres Solid Microspheres Voltage (V) Capacity (mAhg-1) (a) 210mAhg-1 VS 190mAhg-1 3 實驗結(jié)果與分析(電化學(xué)性能) 18 050100150200250 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0.1C - 23 mA/g

8、0.2C - 47 mA/g 0.5C - 118 mA/g 1C - 237 mA/g 2C - 474 mA/g 5C - 1185 mA/g Voltage (V) Capacity (mAhg -1) (c) 010203040 0 50 100 150 200 250 5C 2C 1C 0.5C 0.2C 0.1C Capacity (mAhg -1) Cycles number Hollow microspheres Solid microspheres (b) 210、165、124、100、78、57 mAhg-1 180、114、82 、65 、52、37 mAhg-1 3

9、實驗結(jié)果與分析(電化學(xué)性能) 19 010203040 0 50 100 150 200 1C charged and discharged charge discharge efficiency Cycles number Capacity (mAhg -1) 0 20 40 60 80 100 Efficiency (%) (d) 3 實驗結(jié)果與分析(電化學(xué)性能) 1C下45次循環(huán)：90 mAhg-1 20 小結(jié)小結(jié)：采用溶劑熱法制備FeF3空心多孔 微球試樣；結(jié)合XRD、SEM、TEM和氮氣吸 脫附法對樣品成分組成、形貌和微結(jié)構(gòu) 進行了研究；以恒流充放電對其進行了 電化學(xué)性能研究。實驗結(jié)果表明，這種 樣品不僅具有較大的比表面積，而且空 心結(jié)構(gòu)能有效的緩解房地那過程產(chǎn)生的 應(yīng)變，所得樣品表現(xiàn)出良好的循環(huán)性能 和倍率性能。 4總總 結(jié)結(jié) 21 4致致 謝謝 感謝奧巴馬老師的