發(fā)布時(shí)間：2020-12-17 11:04

　　鎂二次電池是以金屬鎂或鎂合金為負(fù)極,允許鎂離子進(jìn)行脫出和嵌入的材料作為正極的二次電池。具有環(huán)境友好、能量密度高、價(jià)格低廉、操作安全等特點(diǎn),在新能源、便攜式電源和大負(fù)荷儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。然而,二價(jià)鎂離子電荷密度高、極化作用強(qiáng),在材料中擴(kuò)散速率比較緩慢,適合其嵌入的正極材料也比較少,是導(dǎo)致鎂二次電池發(fā)展和應(yīng)用緩慢的主要因素。近年來(lái),關(guān)于鎂二次電池正極材料的報(bào)道不斷增加,對(duì)正極材料的探究和改進(jìn)一直是鎂二次電池的研究熱點(diǎn)。本文主要開(kāi)展了對(duì)過(guò)渡金屬硫化物和聚陰離子型化合物作為鎂二次電池正極材料的研究,并通過(guò)摻雜和結(jié)構(gòu)調(diào)控來(lái)改善正極材料的電化學(xué)性能。（1）采用簡(jiǎn)單的水熱法合成過(guò)渡金屬硫化物FeS₂,并通過(guò)將碳材料（氧化石墨烯（GO）和多壁碳納米管（MWCNTs））對(duì)FeS₂進(jìn)行原位摻雜,得到FeS₂/rGO和FeS₂/MWCNTs復(fù)合材料。水熱反應(yīng)過(guò)程可以將氧化石墨烯還原成還原氧化石墨烯（rGO）。通過(guò)X-射線(xiàn)衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、X-射線(xiàn)光電子能譜（XPS）和拉曼... 

【文章來(lái)源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Pellion公司研制的鎂電池與鋰離子電池比能量的比較

圖 1.2 鎂二次電池的工作原理Fig. 1.2 The principle of rechargeable magnesium battery離子在負(fù)極上被氧化，在正極材料上被還原，在電池充放電過(guò)程中逆移動(dòng)的鎂離子。并且依靠電解液在充放電過(guò)程中對(duì)鎂離子進(jìn)行的電池內(nèi)部所需要的鎂離子。鎂二次電池在其性能方面要比鋰離子電、鉛酸電池等二次電池要優(yōu)異的多，如表 1.1。表 1.1 不同電池體系的比較Table. 1.1 Comparison of secondary battery system鎂二次電池 鎳鎘電池 鉛酸電池 鋰離子電池/負(fù)極 Mo3S4/Mg NiOOH/Cd PbO2/Pb Li0.5CoO2/LiC液 Mg(AlCl2BuEt)2/THFKOH 溶液 H2SO4溶液 LiPF6/惰性有劑量（實(shí)際）/Wh Kg-1>60 40~60 30~40 120~150量（理論）/Wh Kg-1135 220 170 410

組裝成鎂二次電池體系過(guò)程中，也同樣避免不了與電有研究者應(yīng)用一系列的電化學(xué)測(cè)試方法，以及結(jié)構(gòu)分質(zhì)溶液體系中金屬鎂的表面薄膜的產(chǎn)生與其電化學(xué)性解液中鎂負(fù)極表面都會(huì)形成表面膜，其阻礙了金屬鎂脫嵌。在碳酸丙烯酯（PC）以及乙腈（AN）中，表還原所控制，然而在四氫呋喃（THF）中，電解液中面薄膜的生成，并且由于表面膜的產(chǎn)生會(huì)使鎂負(fù)極的同條件下的鋰負(fù)極還要高幾倍）。展現(xiàn)了在非水電解液中較活潑的金屬（鎂、鋰等）表3]�；顫娊饘倥c電解液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，金化物（內(nèi)部）以及該金屬的氰化物和碳酸鹽（外部）潑金屬的表面不規(guī)整的鈍化膜發(fā)生電化學(xué)溶解導(dǎo)致表得金屬更多的裸露出來(lái)與電解液接觸，繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致表面鈍化膜呈現(xiàn)馬賽克狀。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2921930