基于海藻生物質(zhì)磷碳復(fù)合材料在鋰離子電池負(fù)極方面的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 06:15
鋰離子電池作為一種能源存儲(chǔ)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車、智能電網(wǎng)和便攜式電動(dòng)汽車。傳統(tǒng)的負(fù)極材料石墨僅僅只有372 mAh g-1理論比容量和較低的能量密度,不能滿足人們對(duì)高質(zhì)量和體積能量密度的要求。開發(fā)新型電極材料,尤其是負(fù)極材料則變得尤為重要。紅磷不僅具有較高的理論比容量2596 mAh g-1,而且商業(yè)可獲得,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,環(huán)境無污染。然而作為鋰離子電池負(fù)極材料,紅磷導(dǎo)電性差,體積膨脹嚴(yán)重,導(dǎo)致容量快速衰減。目前最好的解決方法是將紅磷與多孔碳材料復(fù)合,不僅可以克服體積膨脹,而且極大提高了電化學(xué)導(dǎo)電性?稍偕暮T迳镔|(zhì)材料儲(chǔ)量豐富,環(huán)境友好,且從生物質(zhì)出發(fā),獲得多種形態(tài)的能源成為了研究熱點(diǎn)。海藻生物質(zhì)材料海藻酸鈣纖維,滸苔和卡拉膠經(jīng)過高溫碳化后得到具有高比表面積和孔容的碳基底。因此將其與紅磷通過蒸發(fā)吸附的方法得到磷碳復(fù)合材料不僅可以有效的吸附和限制紅磷顆粒,緩沖了體積膨脹,而且極大提高了電化學(xué)導(dǎo)電性,縮短了離子和電子的傳輸途徑,增加了電解液的接觸面積,從而提高了電化學(xué)性能,使其在儲(chǔ)能方面擁有極大的發(fā)展前景。本論文中,我們以海藻生物質(zhì)材料...
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
1.1 海藻生物質(zhì)材料
1.1.1 海藻生物質(zhì)材料的簡介及應(yīng)用
1.1.2 海藻酸鈣纖維
1.1.3 滸苔
1.1.4 卡拉膠
1.2 鋰離子電池
1.2.1 鋰離子電池的研究現(xiàn)狀
1.2.2 鋰離子電池的工作原理
1.2.3 鋰離子電池的正極材料
1.2.4 鋰離子電池的負(fù)極材料
1.3 磷碳復(fù)合材料
1.3.1 磷碳復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.3.2 磷碳復(fù)合材料的制備方法
1.4 本論文的目的意義和研究內(nèi)容
第二章 基于海藻酸鈣纖維的磷碳復(fù)合負(fù)極材料研究
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 樣品的制備
2.2.1 海藻酸鈣碳質(zhì)纖維的制備
2.2.2 磷碳復(fù)合材料的制備
2.2.3 電極極片的制備與組裝
2.3 樣品的結(jié)構(gòu)表征
2.4 電化學(xué)性能的表征
2.5 結(jié)果與討論
2.5.1 P@HPCF的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的分析
2.5.2 P@CF的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于滸苔的磷碳復(fù)合負(fù)極材料研究
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2 樣品的制備
3.2.1 碳質(zhì)滸苔的制備
3.2.2 磷碳復(fù)合材料的制備
3.3 樣品的結(jié)構(gòu)表征
3.4 電化學(xué)性能的表征
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 結(jié)構(gòu)的分析
3.5.2 電化學(xué)性能分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于卡拉膠的磷碳復(fù)合負(fù)極材料研究
4.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2 樣品的制備
4.2.1 碳質(zhì)卡拉膠的制備
4.2.2 磷碳復(fù)合材料的制備
4.3 樣品的結(jié)構(gòu)表征
4.4 電化學(xué)性能的表征
4.5 結(jié)果與討論
4.5.1 結(jié)構(gòu)的分析
4.5.2 電化學(xué)性能分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號(hào):2902783
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
1.1 海藻生物質(zhì)材料
1.1.1 海藻生物質(zhì)材料的簡介及應(yīng)用
1.1.2 海藻酸鈣纖維
1.1.3 滸苔
1.1.4 卡拉膠
1.2 鋰離子電池
1.2.1 鋰離子電池的研究現(xiàn)狀
1.2.2 鋰離子電池的工作原理
1.2.3 鋰離子電池的正極材料
1.2.4 鋰離子電池的負(fù)極材料
1.3 磷碳復(fù)合材料
1.3.1 磷碳復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.3.2 磷碳復(fù)合材料的制備方法
1.4 本論文的目的意義和研究內(nèi)容
第二章 基于海藻酸鈣纖維的磷碳復(fù)合負(fù)極材料研究
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 樣品的制備
2.2.1 海藻酸鈣碳質(zhì)纖維的制備
2.2.2 磷碳復(fù)合材料的制備
2.2.3 電極極片的制備與組裝
2.3 樣品的結(jié)構(gòu)表征
2.4 電化學(xué)性能的表征
2.5 結(jié)果與討論
2.5.1 P@HPCF的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的分析
2.5.2 P@CF的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于滸苔的磷碳復(fù)合負(fù)極材料研究
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2 樣品的制備
3.2.1 碳質(zhì)滸苔的制備
3.2.2 磷碳復(fù)合材料的制備
3.3 樣品的結(jié)構(gòu)表征
3.4 電化學(xué)性能的表征
3.5 結(jié)果與討論
3.5.1 結(jié)構(gòu)的分析
3.5.2 電化學(xué)性能分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于卡拉膠的磷碳復(fù)合負(fù)極材料研究
4.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2 樣品的制備
4.2.1 碳質(zhì)卡拉膠的制備
4.2.2 磷碳復(fù)合材料的制備
4.3 樣品的結(jié)構(gòu)表征
4.4 電化學(xué)性能的表征
4.5 結(jié)果與討論
4.5.1 結(jié)構(gòu)的分析
4.5.2 電化學(xué)性能分析
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝
本文編號(hào):2902783
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