二維納米片為基元構(gòu)筑三維穩(wěn)定結(jié)構(gòu)及高效儲(chǔ)能性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 00:12
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),伴隨著能源和環(huán)境問(wèn)題的日益明顯,清潔型能源的使用越來(lái)越顯得必要。新的能源存儲(chǔ)方式是人們迫切需求的。鋰離子電池和超級(jí)電容器由于具有高的能量密度、大的可逆容量、長(zhǎng)的循環(huán)壽命、無(wú)記憶效應(yīng)且安全對(duì)環(huán)境無(wú)危害是作為新型儲(chǔ)能器件的不二選擇。電極材料的選擇是決定鋰離子電池和超級(jí)電容性性能的關(guān)鍵因素。因此,電極材料是這類(lèi)儲(chǔ)能器件最重要的一部分,具有高性能的電極材料的研究越來(lái)越受到科研人員的重視。二維納米片不僅在催化、傳感、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的潛在應(yīng)用,更是進(jìn)行組裝、構(gòu)建新型三維材料的基本單元。通過(guò)對(duì)這些二維納米片進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和可控制備,可以構(gòu)筑出具有特定結(jié)構(gòu)的三維材料。本論文主要的目的是將二維納米片進(jìn)行組裝構(gòu)筑成三維結(jié)構(gòu),并應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域。本論文主要內(nèi)容如下:(1)硫化鈷納米點(diǎn)限域在氮摻雜碳球的石墨化壁中及其優(yōu)異的鋰電性能。硫化鈷(CoS2)基納米材料由于具有大的可逆容量和良好的催化活性,經(jīng)常被認(rèn)為是作為電化學(xué)儲(chǔ)能與轉(zhuǎn)換的電極材料。但是CoS2基納米材料的體積膨脹、團(tuán)聚和循環(huán)穩(wěn)定性差等因素制約了其廣泛的應(yīng)用。本工作中,我們制備了一種...
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋰離子電池的工作原理示意圖
第一章 緒論重新生成含鋰化合物,從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化,鋰離子電池在進(jìn)行充放電過(guò)程中的電化正極:LiCoO2 Li(1-x)CoO2+ x Li++ x e-負(fù)極:6 C + x Li++ x e- LixC6總反應(yīng):LiCoO2+ 6 C LixC6+ Li(1-x)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)構(gòu)主要包括,如圖 1.2 所示:
第一章 緒論變化[43-45];(2)構(gòu)筑具有多孔結(jié)構(gòu)的電極材料。將電極材料設(shè)計(jì)成多孔夠?qū)τ捎诔浞烹娨鸬捏w積變化起到了緩沖作用,更易于離子傳輸與,內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)可以增加活性物質(zhì)與電解液的接觸面積,增加鋰離子點(diǎn),最終優(yōu)化整體的電化學(xué)性能[46-48];(3)將制備的材料尺寸納米化。具有較大的比表面積,縮短鋰離子在材料內(nèi)部嵌入和脫嵌的運(yùn)動(dòng)路程,行大倍率下的充放電,最終電池性能得到提升[49-51]。根據(jù)以上分析,我們得出結(jié)論,將電極材料與柔性導(dǎo)電基體(如碳、)復(fù)合,或者設(shè)計(jì)成具有獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)的材料,是解決現(xiàn)有電池負(fù)極性差和體積膨脹嚴(yán)重的重要策略。但通常這些方法都比較復(fù)雜,且控制單、可控性強(qiáng)的合成方法仍有待進(jìn)一步的研究和探索。3.3 CoS2基鋰離子電池負(fù)極材料
本文編號(hào):2907717
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋰離子電池的工作原理示意圖
第一章 緒論重新生成含鋰化合物,從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化,鋰離子電池在進(jìn)行充放電過(guò)程中的電化正極:LiCoO2 Li(1-x)CoO2+ x Li++ x e-負(fù)極:6 C + x Li++ x e- LixC6總反應(yīng):LiCoO2+ 6 C LixC6+ Li(1-x)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)構(gòu)主要包括,如圖 1.2 所示:
第一章 緒論變化[43-45];(2)構(gòu)筑具有多孔結(jié)構(gòu)的電極材料。將電極材料設(shè)計(jì)成多孔夠?qū)τ捎诔浞烹娨鸬捏w積變化起到了緩沖作用,更易于離子傳輸與,內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)可以增加活性物質(zhì)與電解液的接觸面積,增加鋰離子點(diǎn),最終優(yōu)化整體的電化學(xué)性能[46-48];(3)將制備的材料尺寸納米化。具有較大的比表面積,縮短鋰離子在材料內(nèi)部嵌入和脫嵌的運(yùn)動(dòng)路程,行大倍率下的充放電,最終電池性能得到提升[49-51]。根據(jù)以上分析,我們得出結(jié)論,將電極材料與柔性導(dǎo)電基體(如碳、)復(fù)合,或者設(shè)計(jì)成具有獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)的材料,是解決現(xiàn)有電池負(fù)極性差和體積膨脹嚴(yán)重的重要策略。但通常這些方法都比較復(fù)雜,且控制單、可控性強(qiáng)的合成方法仍有待進(jìn)一步的研究和探索。3.3 CoS2基鋰離子電池負(fù)極材料
本文編號(hào):2907717
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