鋰離子電池（LIBs）作為最常用的化學能和電能的轉(zhuǎn)換裝置,已廣泛用于信息技術(shù)、電動汽車、航空航天等領(lǐng)域。其具有能量密度大、循環(huán)壽命長、體積小、重量輕、記憶效應(yīng)少、污染小等特點,被認為是未來電力儲存最有效的途徑之一。為了滿足當前的市場需求,開發(fā)具有更高的容量,更長的循環(huán)耐久性和更好的倍率性能的先進電極材料受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的石墨電極能量和功率密度較低、安全性能不高,難以滿足新一代電能存儲/轉(zhuǎn)化設(shè)備的要求。而多孔炭材料具有比表面大、孔徑均一可調(diào)、離子和電子擴散路徑短、化學性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點,已成為電化學儲能領(lǐng)域的研究熱點之一,在鋰離子電池、超級電容器、燃料電池等與能源儲存和轉(zhuǎn)化相關(guān)的電化學領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。為了提高鋰離子電池能量密度和倍率性能,本論文旨在合成一種具備鋰離子脫/嵌儲能功能的多孔炭材料。以中間相瀝青（MP）為碳源,通過SiO₂模板法、CaCO₃模板法以及SiO₂模板協(xié)同KOH活化法成功制備出一系列中間相瀝青基多孔炭材料。采用XRD、SEM、TEM、Raman、N2吸/脫附法等方法對多孔炭材料的結(jié)構(gòu)和形貌進行表征。將... 

【文章來源】：武漢科技大學湖北省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池工作原理
    1.3 鋰離子電池負極材料
        1.3.1 負極材料的分類
        1.3.2 碳基負極材料
        1.3.3 非碳負極材料
    1.4 多孔炭材料
        1.4.1 多孔炭材料的制備
        1.4.2 多孔炭負極材料的電化學性能
    1.5 論文的選題背景和研究內(nèi)容
        1.5.1 選題背景
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗及分析測試方法
    2.1 原料及化學試劑
    2.2 實驗儀器設(shè)備
    2.3 實驗方法
    2.4 表征與測試
        2.4.1 X射線衍射（XRD）分析
        2.4.2 掃描電子顯微鏡（SEM）分析
        2.4.3 透射電子顯微鏡（TEM）分析
        2.4.4 拉曼光譜（Raman）分析
        2.4.5 N2吸/脫附測試
    2.5 扣式電池的組裝及電化學性能測試
        2.5.1 扣式電池的組裝
        2.5.2 恒電流充放電測試
        2.5.3 倍率性能測試
        2.5.4 循環(huán)伏安（CV）特性測試
        2.5.5 交流阻抗（EIS）測試
2模板制備瀝青基多孔炭及其電化學性能的研究">第三章 SiO₂模板制備瀝青基多孔炭及其電化學性能的研究
    3.1 前言
2模板制備瀝青基多孔炭材料">    3.2 SiO₂模板制備瀝青基多孔炭材料
    3.3 熱處理溫度對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)和電化學性能的影響
        3.3.1 熱處理溫度對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)影響
        3.3.2 熱處理溫度對瀝青基多孔炭的電化學性能的影響
2質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)和電化學性能的影響">    3.4 SiO₂質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)和電化學性能的影響
2質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)影響">        3.4.1 SiO₂質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)影響
2質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭的電化學性能的影響">        3.4.2 SiO₂質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭的電化學性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
3模板制備瀝青基多孔炭及其電化學性能的研究">第四章 CaCO₃模板制備瀝青基多孔炭及其電化學性能的研究
    4.1 前言
3模板制備瀝青基多孔炭材料">    4.2 CaCO₃模板制備瀝青基多孔炭材料
    4.3 熱處理溫度對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)和電化學性能的影響
        4.3.1 熱處理溫度對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)影響
        4.3.2 熱處理溫度對瀝青基多孔炭的電化學性能的影響
3質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭結(jié)構(gòu)和電化學性能的影響">    4.4 CaCO₃質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭結(jié)構(gòu)和電化學性能的影響
3質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)影響">        4.4.1 CaCO₃質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭的結(jié)構(gòu)影響
3質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭材料的電化學性能的影響">        4.4.2 CaCO₃質(zhì)量分數(shù)對瀝青基多孔炭材料的電化學性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
2模板協(xié)同KOH活化制備多孔炭及其電化學性能的研究">第五章 SiO₂模板協(xié)同KOH活化制備多孔炭及其電化學性能的研究
    5.1 前言
    5.2 分層次多孔炭材料的制備
2/MP質(zhì)量比和活化后熱處理對多孔炭的結(jié)構(gòu)影響">    5.3 SiO₂/MP質(zhì)量比和活化后熱處理對多孔炭的結(jié)構(gòu)影響
2/MP質(zhì)量比和活化后熱處理對多孔炭的電化學性能的影響">    5.4 SiO₂/MP質(zhì)量比和活化后熱處理對多孔炭的電化學性能的影響
2/MP質(zhì)量比對多孔炭材料的電化學性能的影響">        5.4.1 SiO₂/MP質(zhì)量比對多孔炭材料的電化學性能的影響
        5.4.2 活化后熱處理對多孔炭材料電化學性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 論文結(jié)論
    6.2 本論文的創(chuàng)新之處
    6.3 今后的工作展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]用作雙電層電容器電極材料的三維層次孔結(jié)構(gòu)多孔炭的合成(英文)[J]. 金雙玲,鄧洪貴,詹亮,喬文明,凌立成.  新型炭材料. 2012(02)
[3]分等級孔道含氮多孔炭作超級電容器電極材料的研究(英文)[J]. 郝廣平,米娟,李多,曲文慧,吳挺俊,李文翠,陸安慧.  新型炭材料. 2011(03)
[4]層次孔炭材料的設(shè)計制備及其在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用(英文)[J]. 符若文,李爭暉,梁業(yè)如,李峰,徐飛,吳丁財.  新型炭材料. 2011(03)
[5]新材料是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)[J]. 陳立泉.  化學進展. 2011(Z1)
[6]中間相炭微球熱處理用作鋰離子電池負極材料[J]. 胡偉,張永剛,王成揚,劉秀軍.  材料導報. 2008(05)

博士論文
[1]層次孔結(jié)構(gòu)炭材料的設(shè)計合成及其電化學性能的研究[D]. 宋冉冉.北京化工大學 2014

碩士論文
[1]碳基鋰離子電池負極材料的制備及其性能研究[D]. 韓福東.山東大學 2012



本文編號：2922272