摘要：一维混合相的TiO2纳米线阵列是运用水热法直接长在Ti片上的。通过x射线衍射和拉曼光谱分析表明生成的样品是由锐钛矿和TiO2(B)的结晶相组成的。其形态特征显示样品有独特超长性能均匀的纳米结构。与标准的degussa P25纳米颗粒相比，一维混合相 TiO2纳米线阵列具有比表面积较大多孔网络，并且由于TiO2锐钛矿和TiO2(B)的异质结界面周围形成了高导电层，其混合的纳米线结构为激发电子提供了直接的路径，同时抑制了TiO2 P25纳米颗粒中常见的载波散射，因此表现出了更大的可逆容量，进而提高了循环稳定性和大电流放电能力。67813

毕业论文关键词  纳米线  TiO2(B)   锐钛矿   锂离子电池   混合相

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Study on the Preparation and Properties of the one-dimensional TiO2 nanostructures as the anode material of the high-performance lithium-ion battery 

Abstract

TiO2 nanowire arrays with mixed phases are directly grown on Ti foil using a facile hydrothermal method. X-ray diffraction and Raman spectroscopy analyses indicates that the hybrid samples consist of mixed crystallographic phases of anatase and TiO2(B). Morphological characterization shows the samples have a unique nanostructure with ultra- long, fine, and uniform nanowires. Compared with the standard Degussa P25 nanoparticles, the hybrid TiO2 nanowire arrays exhibited larger reversible capacity, improved cycling stability and rate capability, which can be attributed to its large surface area of the porous network . The improved electrical conductivity of the hybrid TiO2 nanowire array electrode may also be contributed by the proposed high conductivity column layer or belt formed around the heterojunction interface between anatase and TiO2(B) Furthermore, the nanowire structure could provide a direct path for excited electrons and suppress the carrier scattering between nanoparticles which is a common phenomenon for TiO2 P25.

Keywords  Nanowire arrays,  TiO2(B),  Anatase,  Lithium-ion batteries,  Hybrid

目   次

1 引言

1.1 锂离子电池简介1

1.2 锂离子电池负极材料研究的现状 .1

1.3 二氧化钛纳米材料作为锂离子电池负极材料 .3

1.4 二氧化钛一维结构的性能 .4

1.5 影响二氧化钛一维结构性能的因素 ..5

2 实验方案和实验内容 ..6

2.1确定样品物相及结构 6

2.2 电池的组装和测试 7

2.3 电池的组装和测试.. 10

3 实验结果与讨论 14

3.1 X射线衍射仪进行XRD测试 ..14

3.2拉曼分析测试 .15

3.3 SEM，TEM分.15

3.4电化学性能测试 .21

结  论 .24

致  谢 ..25

1  引言

1．1  锂离子电池简介

锂离子电池自被开发并商业化后，其因具有高的单体电池电压，较低的自放电率、较长的使用寿命、高的比能量，无污染，使用安全可靠等优点，被认为是最有发展前途的二次电池之一[1]。并广泛应用于在便携式电子设备如手机，电脑，数码相机等，及电动汽车，航空国防工业等方面。近年来，随着这些便携式电子设备、电动汽车、航空信息工业等多方面的迅猛发展。对于其移动电源的能量密度，循环寿命，绿色可靠性都提出了更高的要求。为满足日益增长的能源的储备和转化的要求，大量的研究工作着重于从电极材料方面突破。