共軛微孔聚合物基硬炭納米管氮原子摻雜、比表面積調(diào)控與電化學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 06:41
共軛微孔聚合物(CMP)是一種具有共軛結(jié)構(gòu)的三維骨架聚合物,具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,比表面積高等優(yōu)點(diǎn),是一類(lèi)具有良好應(yīng)用前景的多孔材料。CMP經(jīng)高溫炭化后形成的多孔硬炭材料結(jié)晶程度較低,比表面積可調(diào)控,有助于鋰離子的擴(kuò)散,是一種具有潛在應(yīng)用價(jià)值的負(fù)極材料。本文研究?jī)?nèi)容如下:(1)在Pd(0)/Cu(I)的催化條件下經(jīng)由Sonogashira-Hagihara交叉偶聯(lián)反應(yīng)合成共軛微孔聚合物。利用兩種不同單體(1,5-二溴萘和2-氨基-3,5-二溴吡啶)分別與1,3,5-三乙炔基苯聚合,合成兩種形貌類(lèi)似的CMP納米管和含氮CMP納米管。然后分別將兩種CMP炭化制備硬炭納米管(HCNT)和氮摻雜硬炭納米管(NHCNT),研究了兩種不同的管狀材料的結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能的差異。通過(guò)SEM和BET表征,HCNT和NHCNT表現(xiàn)出相似的形貌、比表面積以及孔徑分布情況。進(jìn)一步通過(guò)電化學(xué)性能測(cè)試分析,NHCNT樣品表現(xiàn)出較小的電荷轉(zhuǎn)移電阻,相對(duì)較高的容量以及較穩(wěn)定的循環(huán)性能,表明了NHCNT材料良好的電化學(xué)性能。(2)分別采用ZnCl2以及KOH活化劑對(duì)NCMP材料進(jìn)行高溫活化改性制備活化...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
HCNT(a)以及NHCNT(b)的SEM圖
4.2 實(shí)驗(yàn)部分4.2.1 含氮多孔硬炭納米管的制備含氮多孔硬炭納米管 NHCNT 的制備見(jiàn)第三章。4.2.2 K-NHCNT 和 Zn-NHCNT 的制備按照 3:1 的堿碳比將 0.45 g 的活化劑(KOH/氯化鋅)溶解于 20 mL 的無(wú)水乙醇中,完全溶解后加入 0.15 g 的 NCMP 攪拌至充分混合,靜置待吸收完全后將混合溶液干燥,得到粉末狀固體并在管式爐內(nèi)對(duì)其進(jìn)行熱分解。熱分解條件為:氬氣氣氛保護(hù)下 45 min 從室溫升溫至 350 ℃并保溫 2 h,在經(jīng)過(guò) 35 min 升溫至 650 ℃保溫 4 h。待管式爐自然冷卻至室溫后分別得到 NHCNT-KOH 以及 NHCNT-ZnCl2,然后分別將上述產(chǎn)物置于配置的 HNO3溶液中進(jìn)行超聲 20 min,然后用去離子水清洗數(shù)次,直至完全去除 NHCNT 中的活化劑,最終分別獲得 K-NHCNT 和 Zn-NHCNT 活化產(chǎn)物。其制備過(guò)程如圖 4.1 所示。
NHCNT以及K-NHCNT的TEM圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]以鋰離子電池為例淺析綠色理念背景下石墨烯復(fù)合材料在新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用前景[J]. 崔嘉希. 中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(04)
[2]鋰離子電池電極材料選擇的分析[J]. 王鍇. 化工管理. 2018(02)
[3]氫氧化鉀活化制備超級(jí)電容器多孔碳電極材料[J]. 葉江林,朱彥武. 電化學(xué). 2017(05)
[4]影響鋰離子電池電解液安全性能的因素及改善途徑[J]. 王美,吳凱卓,尚曉鋒,齊曉輝. 電池工業(yè). 2017(03)
[5]防過(guò)充鋰離子電池電解液添加劑的研究[J]. 潘迎芬,蔡春平,陳瑞輝,徐國(guó)慶,肖仲星. 電源技術(shù). 2016(09)
[6]共軛微孔聚合物及其復(fù)合材料的制備及應(yīng)用[J]. 彭毅,周朗君,胡玉玲,李攻科. 化學(xué)通報(bào). 2016(08)
[7]鋰離子電池負(fù)極材料二氧化錫的研究進(jìn)展[J]. 趙書(shū)平,王嬋,楊正龍,姜瑋. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(01)
[8]氮摻雜碳包覆凹凸棒石的制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 劉信東,應(yīng)宗榮,盧建建,任振波,萬(wàn)慧. 電子元件與材料. 2016(01)
[9]鋰離子電池錫-金屬-碳復(fù)合負(fù)極材料[J]. 孟浩文,馬大千,俞曉輝,楊紅艷,孫艷麗,許鑫華. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(08)
[10]鋰離子電池用一氧化錳負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 趙悟睿,趙童,張麗娟. 電池. 2015(03)
本文編號(hào):2949159
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
HCNT(a)以及NHCNT(b)的SEM圖
4.2 實(shí)驗(yàn)部分4.2.1 含氮多孔硬炭納米管的制備含氮多孔硬炭納米管 NHCNT 的制備見(jiàn)第三章。4.2.2 K-NHCNT 和 Zn-NHCNT 的制備按照 3:1 的堿碳比將 0.45 g 的活化劑(KOH/氯化鋅)溶解于 20 mL 的無(wú)水乙醇中,完全溶解后加入 0.15 g 的 NCMP 攪拌至充分混合,靜置待吸收完全后將混合溶液干燥,得到粉末狀固體并在管式爐內(nèi)對(duì)其進(jìn)行熱分解。熱分解條件為:氬氣氣氛保護(hù)下 45 min 從室溫升溫至 350 ℃并保溫 2 h,在經(jīng)過(guò) 35 min 升溫至 650 ℃保溫 4 h。待管式爐自然冷卻至室溫后分別得到 NHCNT-KOH 以及 NHCNT-ZnCl2,然后分別將上述產(chǎn)物置于配置的 HNO3溶液中進(jìn)行超聲 20 min,然后用去離子水清洗數(shù)次,直至完全去除 NHCNT 中的活化劑,最終分別獲得 K-NHCNT 和 Zn-NHCNT 活化產(chǎn)物。其制備過(guò)程如圖 4.1 所示。
NHCNT以及K-NHCNT的TEM圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]以鋰離子電池為例淺析綠色理念背景下石墨烯復(fù)合材料在新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用前景[J]. 崔嘉希. 中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(04)
[2]鋰離子電池電極材料選擇的分析[J]. 王鍇. 化工管理. 2018(02)
[3]氫氧化鉀活化制備超級(jí)電容器多孔碳電極材料[J]. 葉江林,朱彥武. 電化學(xué). 2017(05)
[4]影響鋰離子電池電解液安全性能的因素及改善途徑[J]. 王美,吳凱卓,尚曉鋒,齊曉輝. 電池工業(yè). 2017(03)
[5]防過(guò)充鋰離子電池電解液添加劑的研究[J]. 潘迎芬,蔡春平,陳瑞輝,徐國(guó)慶,肖仲星. 電源技術(shù). 2016(09)
[6]共軛微孔聚合物及其復(fù)合材料的制備及應(yīng)用[J]. 彭毅,周朗君,胡玉玲,李攻科. 化學(xué)通報(bào). 2016(08)
[7]鋰離子電池負(fù)極材料二氧化錫的研究進(jìn)展[J]. 趙書(shū)平,王嬋,楊正龍,姜瑋. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(01)
[8]氮摻雜碳包覆凹凸棒石的制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 劉信東,應(yīng)宗榮,盧建建,任振波,萬(wàn)慧. 電子元件與材料. 2016(01)
[9]鋰離子電池錫-金屬-碳復(fù)合負(fù)極材料[J]. 孟浩文,馬大千,俞曉輝,楊紅艷,孫艷麗,許鑫華. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(08)
[10]鋰離子電池用一氧化錳負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 趙悟睿,趙童,張麗娟. 電池. 2015(03)
本文編號(hào):2949159
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2949159.html
最近更新
教材專(zhuān)著