金屬氧化物/共軛微孔聚合物基硬炭復(fù)合物制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-01-07 22:42
介孔活性炭(MAC)和共軛微孔聚合物(CMP)有很好的吸附能力和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。本論文選用MAC和CMP兩種材料與金屬鹽溶液混合后經(jīng)高溫?zé)峤庵苽涠嗫讖?fù)合材料,CMP經(jīng)熱分解后可得到多孔硬炭(PHC)。通過電化學(xué)測試并利用XRD、SEM、TEM、元素分析和比表面積測試等技術(shù)對所制備多孔復(fù)合材料進行形貌表征和微觀結(jié)構(gòu)分析。主要研究內(nèi)容如下:第一,本文主要將四水醋酸錳與不同質(zhì)量的MAC在蒸餾水中混合均勻,然后將得到的均勻混合物經(jīng)干燥后移至管式爐內(nèi)進行熱分解得到MnO/MAC復(fù)合材料(MAC含量為24%、34%、49%)。實驗結(jié)果表明:MAC含量為24%的MnO/MAC復(fù)合材料具有最好的倍率性能和循環(huán)性能。在0.2 C倍率下其首次放電比容量為1086.1 m Ah/g,首次充電比容量能達到600.6 m Ah/g。在20 C倍率下,該24%MAC復(fù)合材料的充電比容量為185.7 m Ah/g。1 C倍率下100次充放電循環(huán)后,其充電比容量仍保持在363.6 m Ah/g,容量保持率為99.1%。第二,將CMP與金屬鹽溶液混合均勻,干燥后將樣品移至有氮氣保護的管式爐中進行高溫?zé)岱纸獾玫浇饘傺趸?..
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
鋰離子電池的工作原理示意圖
圖 1.2 碳納米管的蜂巢結(jié)構(gòu)[16]按簡單通俗的描述,碳納米管就是石墨薄片按照特定的矢量(如圖 1.2 手量 Ch)方向翻卷閉合然后形成的一種管[15]。圖 1.2 可以看出 a1和 a2為石墨胞基矢,那么 Ch=ma1+na2,由該公式可以確定整數(shù) m、n。那么可以確定手量 Ch和碳納米管的氣孔大小。因為(m,n)數(shù)值不一樣,就是氣孔大小相差不碳納米管也會由于手性差異而表示出不一樣的金屬性或半導(dǎo)體性[17]。圖 l-2碳納米管的形似蜂巢的結(jié)構(gòu)圖,圖中 al、a2為基矢。沿 m,n 整數(shù)為(8,8)、)、(10,-2)折疊石墨片層可分別獲得扶椅型(armchair,圖 l(b))、之字型(zigza l(c))、手性型(chiral,圖 l(d))碳納米管。(4)石墨烯。作為鋰離子電池負極材料中的一種,與其他材料相比,石的比表面積、導(dǎo)電性能、功率密度和能量密度都優(yōu)于其他材料。這些優(yōu)點使烯在鋰離子電池負極材料方面具有很大的研究性,它可以提高鋰離子電池的學(xué)反應(yīng)機理特性并且優(yōu)化電池的內(nèi)部構(gòu)造,是比較理想的一種鋰離子電池負料。
鋰離子電池工作的過程狀態(tài)可以看成是理想的一種反應(yīng)[7]。圖 1.1 鋰離子電池的工作原理示意圖1.3 鋰離子電池負極材料概述1.3.1 鋰離子電池負極材料研究進展尋找可再生和可持續(xù)的新能源來代替一些對環(huán)境有污染的舊能源和不可再生能源是目前的首要任務(wù)。綜合鋰離子電池的諸多優(yōu)點,鋰離子電池成為可再生綠色新能源的廣泛關(guān)注和研究。然而,要合成和開發(fā)綠色無污染并且性能好的鋰離子電池,關(guān)鍵還是開發(fā)高性能的電極材料。負極材料的電化學(xué)性能直接影響著新型鋰離子電池的總性能。目前市場上主要投入應(yīng)用的負極材料還是碳材料,所以開發(fā)高比容量和高性能的碳材料以及非炭材料在新能源領(lǐng)域具有很大的研究價值。理想的鋰離子電池負極材料應(yīng)該是很多的鋰離子可以聚集在負極一側(cè),并且要具有很高的離子電導(dǎo)率以及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和耐熱性質(zhì)[5]。盡管鋰離子電池負
【參考文獻】:
期刊論文
[1]石墨烯研究進展[J]. 炭素技術(shù). 2016(01)
[2]鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀及其前景分析[J]. 閆金定. 航空學(xué)報. 2014(10)
[3]鋰離子電池的工作原理及其主要材料[J]. 劉璐,王紅蕾,張志剛. 科技信息. 2009(23)
[4]介孔碳材料的合成及應(yīng)用研究[J]. 李璐. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[5]碳納米管技術(shù)研究進展[J]. 楊光,周宇. 材料導(dǎo)報. 2006(S2)
本文編號:2963378
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
鋰離子電池的工作原理示意圖
圖 1.2 碳納米管的蜂巢結(jié)構(gòu)[16]按簡單通俗的描述,碳納米管就是石墨薄片按照特定的矢量(如圖 1.2 手量 Ch)方向翻卷閉合然后形成的一種管[15]。圖 1.2 可以看出 a1和 a2為石墨胞基矢,那么 Ch=ma1+na2,由該公式可以確定整數(shù) m、n。那么可以確定手量 Ch和碳納米管的氣孔大小。因為(m,n)數(shù)值不一樣,就是氣孔大小相差不碳納米管也會由于手性差異而表示出不一樣的金屬性或半導(dǎo)體性[17]。圖 l-2碳納米管的形似蜂巢的結(jié)構(gòu)圖,圖中 al、a2為基矢。沿 m,n 整數(shù)為(8,8)、)、(10,-2)折疊石墨片層可分別獲得扶椅型(armchair,圖 l(b))、之字型(zigza l(c))、手性型(chiral,圖 l(d))碳納米管。(4)石墨烯。作為鋰離子電池負極材料中的一種,與其他材料相比,石的比表面積、導(dǎo)電性能、功率密度和能量密度都優(yōu)于其他材料。這些優(yōu)點使烯在鋰離子電池負極材料方面具有很大的研究性,它可以提高鋰離子電池的學(xué)反應(yīng)機理特性并且優(yōu)化電池的內(nèi)部構(gòu)造,是比較理想的一種鋰離子電池負料。
鋰離子電池工作的過程狀態(tài)可以看成是理想的一種反應(yīng)[7]。圖 1.1 鋰離子電池的工作原理示意圖1.3 鋰離子電池負極材料概述1.3.1 鋰離子電池負極材料研究進展尋找可再生和可持續(xù)的新能源來代替一些對環(huán)境有污染的舊能源和不可再生能源是目前的首要任務(wù)。綜合鋰離子電池的諸多優(yōu)點,鋰離子電池成為可再生綠色新能源的廣泛關(guān)注和研究。然而,要合成和開發(fā)綠色無污染并且性能好的鋰離子電池,關(guān)鍵還是開發(fā)高性能的電極材料。負極材料的電化學(xué)性能直接影響著新型鋰離子電池的總性能。目前市場上主要投入應(yīng)用的負極材料還是碳材料,所以開發(fā)高比容量和高性能的碳材料以及非炭材料在新能源領(lǐng)域具有很大的研究價值。理想的鋰離子電池負極材料應(yīng)該是很多的鋰離子可以聚集在負極一側(cè),并且要具有很高的離子電導(dǎo)率以及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和耐熱性質(zhì)[5]。盡管鋰離子電池負
【參考文獻】:
期刊論文
[1]石墨烯研究進展[J]. 炭素技術(shù). 2016(01)
[2]鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀及其前景分析[J]. 閆金定. 航空學(xué)報. 2014(10)
[3]鋰離子電池的工作原理及其主要材料[J]. 劉璐,王紅蕾,張志剛. 科技信息. 2009(23)
[4]介孔碳材料的合成及應(yīng)用研究[J]. 李璐. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[5]碳納米管技術(shù)研究進展[J]. 楊光,周宇. 材料導(dǎo)報. 2006(S2)
本文編號:2963378
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2963378.html
最近更新
教材專著