發(fā)布時間：2020-04-16 05:36

【摘要】：近年來,由于我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,能源短缺和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻,隨著石油資源的枯竭,尋找清潔的新能源成為亟待解決的問題。鋰離子電池和電化學(xué)電容器是目前電化學(xué)儲能研究中的熱點(diǎn)。鋰離子電池具有高能量密度、使用壽命長、額定電壓高、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。電化學(xué)電容器作為一種新型儲能裝置,具有使用壽命長、節(jié)約能源、綠色環(huán)保、充電時間短、功率密度高等優(yōu)點(diǎn)。因此,二者具有較高的商業(yè)價值。另外,水中污染物如對硝基苯酚等具有毒性強(qiáng)、難降解等特點(diǎn),處理這些污染物常用的方法包括催化加氫、光降解等,但這些反應(yīng)需要有催化劑的參與。因此,探索新方法用來制備尺寸更小、催化活性更高的納米復(fù)合材料已成為當(dāng)務(wù)之急。(1)本論文通過水熱法一步合成還原態(tài)氧化石墨烯負(fù)載的鉬酸鉍復(fù)合材料(Bi_2MoO_6/rGO),并將其用作鋰離子電池負(fù)極材料。采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、熱重分析(TGA)、X射線光電子能譜(XPS)、比表面積(BET)、拉曼(Raman)等測試方法對復(fù)合材料的成分、形貌、組成進(jìn)行了表征。恒電流充放電測試表明,在電流密度為100 mA g~(-1)時,初始放電比容量為1049.6 mAh g~(-1)。在不同的電流密度下進(jìn)行了倍率性能測試。進(jìn)行循環(huán)伏安(CV)和交流阻抗(EIS)測試。(2)本論文以檸檬酸鉍銨為一種新型鉍源,硫代乙酰胺作為硫源,通過水熱法合成了冰糖狀的Bi_2S_3納米晶。另外,在相同條件下,以泡沫鎳為基底,水熱合成了鎳膜負(fù)載的3D互聯(lián)Bi_2S_3納米片網(wǎng)絡(luò),并采用XRD、SEM、TEM、XPS等對兩者進(jìn)行成分和形貌分析。在電極材料的測試中,分別采用三電極體系和不對稱雙電極體系進(jìn)行循環(huán)伏安、恒流充放電和交流阻抗測試。(3)本論文以碳量子點(diǎn)作為固體顆粒乳化劑,制備了反相Pickering乳液,并研究了油相類型、超聲時間、碳點(diǎn)濃度、油水比、pH、鹽濃度對乳液滴直徑和穩(wěn)定性的影響,并且,確立了獲得理想乳液的最佳條件。另外,以制備的乳液為模板制備了直徑小于1微米的碳點(diǎn)包銀復(fù)合微球,這些微球在硼氫化鈉還原對硝基苯酚反應(yīng)中表現(xiàn)出高效的催化活性和循環(huán)穩(wěn)定性。
【圖文】：

(b) 鋰離子電池放電圖 1-1 鋰離子電池的工作原理Figure 1-1 Schematic illustration of lithiom ion battery鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)離子電池主要有以下優(yōu)點(diǎn)[4]：1）平均輸出電壓高（約 3.6 V），是 Ni-Cd、Ni-MH 電池的 3 倍。2）比能量大，能達(dá)到的實(shí)際比能量為 555 Wh kg-1左右，已接近于其 88%。3）循環(huán)性能優(yōu)越，一般可循環(huán) 500 或者 1000 次以上，磷酸鐵鋰的甚 2000 次以上。4）安全性高，無記憶效應(yīng)，能夠在放電不完全的狀態(tài)下進(jìn)行充電。5）自放電小，室溫下充滿電的鋰離子電池放置一個月后的自放電率

圖 1-3 雙電層電容器儲能機(jī)理re 1-3 Schematic illustration of the energy storage mechanism of double layer capac 贗電容電化學(xué)電容器電容（法拉第電容）：是指在電極活性材料表面或內(nèi)部，能夠發(fā)生快氧化還原反應(yīng)，這是一種不同于雙電層的電容[12-13]。這樣的電容很有基于靜電（“贗”，是區(qū)別于靜電電容），而是發(fā)生在電化學(xué)電荷遷移受到活性材料的數(shù)量和表面積限制。贗電容，其儲存的電荷不僅來源荷，還有電解液離子在電極材料中由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生的材料產(chǎn)生電化學(xué)吸脫附時，產(chǎn)生的是吸附贗電容；當(dāng)發(fā)生氧化還原反是氧化還原贗電容，，即法拉第贗電容。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33;TM912

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本文編號：2629443