二氧化鈦負(fù)載硫復(fù)合材料的設(shè)計(jì)合成及其鋰硫電池性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-10 00:34
隨著汽車(chē)產(chǎn)量的日夜增長(zhǎng),石油資源的逐漸枯竭,環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,急需開(kāi)發(fā)可再生能源代替不可再生能源,尤其是電化學(xué)儲(chǔ)能體系。鋰硫電池作為鋰電池的一種,以金屬Li為負(fù)極,S元素為正極。其理論比容量、比能量數(shù)值皆較大,依次是1675 mAh/g、2600 Wh/kg。與鋰離子電池相比,在儲(chǔ)能量一樣的情況下,鋰硫電池同時(shí)擁有重量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)。另外,其活性物質(zhì)具備諸多優(yōu)點(diǎn),比如:儲(chǔ)量豐富、環(huán)境友好等。由此可見(jiàn),鋰硫電池是絕對(duì)優(yōu)良的儲(chǔ)能體系,作為一種新能源其應(yīng)用前景無(wú)限光明,將對(duì)緩解化石燃料的使用以及減輕溫室效應(yīng)起到不可估量的作用。然而,這里存在幾個(gè)難題有待解決:導(dǎo)電性問(wèn)題(硫物種導(dǎo)電率低),嚴(yán)峻制約著高倍率下的性能;體積問(wèn)題(硫體積膨脹/收縮),易發(fā)生電池結(jié)構(gòu)破損;溶解性問(wèn)題(多硫化物易溶于電解液),而引發(fā)穿梭效應(yīng)。本論文,針對(duì)以上難題,我們?cè)O(shè)計(jì)合成了兩種二氧化鈦負(fù)載硫復(fù)合材料作為鋰電池正極材料:碳空心球-二氧化鈦/硫(HC-TiO2/S)復(fù)合材料和二氧化鈦-碳化鈦/硫(TiO2-TiC/S)復(fù)合材料。這兩類(lèi)復(fù)合材料同時(shí)具備導(dǎo)電性良好、孔結(jié)構(gòu)豐富以及對(duì)硫及多硫化合物有強(qiáng)烈的化學(xué)作用力等優(yōu)勢(shì),...
【文章來(lái)源】:湖北大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
銼硫電池的工作原理示意圖[23]
000??Capacity?(mAh?g'1)??圖1.2鋰硫電池的充放電曲線(xiàn)圖M??1.2.3鋰硫電池的優(yōu)缺點(diǎn)??鋰硫電池相對(duì)其它商業(yè)二次電池?fù)碛酗@而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)[25],其中幾個(gè)突出優(yōu)??點(diǎn)具體描述如下:??(1)
人[44]報(bào)道并合成了分層有序多孔碳(HOPC)用于研宄鋰硫/S合成示意圖,HOPC以膠體聚合物和二氧化硅為反應(yīng)物,取,此多孔碳可以用來(lái)儲(chǔ)存單質(zhì)硫而得到鋰硫電池硫正,這一步是用常見(jiàn)的熔融擴(kuò)散方法制備。HOPC孔體積為21.4?c
本文編號(hào):3128601
【文章來(lái)源】:湖北大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
銼硫電池的工作原理示意圖[23]
000??Capacity?(mAh?g'1)??圖1.2鋰硫電池的充放電曲線(xiàn)圖M??1.2.3鋰硫電池的優(yōu)缺點(diǎn)??鋰硫電池相對(duì)其它商業(yè)二次電池?fù)碛酗@而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)[25],其中幾個(gè)突出優(yōu)??點(diǎn)具體描述如下:??(1)
人[44]報(bào)道并合成了分層有序多孔碳(HOPC)用于研宄鋰硫/S合成示意圖,HOPC以膠體聚合物和二氧化硅為反應(yīng)物,取,此多孔碳可以用來(lái)儲(chǔ)存單質(zhì)硫而得到鋰硫電池硫正,這一步是用常見(jiàn)的熔融擴(kuò)散方法制備。HOPC孔體積為21.4?c
本文編號(hào):3128601
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