羰基化合物/碳基復(fù)合材料的制備及其鋰/鈉電池性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-23 13:07
鋰離子電池由于具有優(yōu)越的性能而被廣泛應(yīng)用于各種便攜電子設(shè)備,但是隨著電動(dòng)汽車(chē)和大規(guī)模儲(chǔ)能市場(chǎng)的發(fā)展,地殼中含量較少的鋰資源面臨著嚴(yán)重的考驗(yàn)。相比之下,鈉資源儲(chǔ)量豐富和成本較低,因此鈉離子電池引起了廣泛的關(guān)注。但是,當(dāng)下鋰/鈉離子電池主要依靠無(wú)機(jī)電極材料,這不利于開(kāi)發(fā)綠色,環(huán)保的電池。因此,本文制備出一系列綠色環(huán)保,成本低廉和性能優(yōu)異的羰基化合物/碳基復(fù)合材料,并考察其作為鋰/鈉電池的電極材料的性能,研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)溶劑熱法,將苝四甲酸二酐和氧化石墨進(jìn)行復(fù)合,成功地制備了三維復(fù)合氣凝膠材料。得益于多孔石墨烯與苝四甲酸二酐之間的協(xié)同作用,使該復(fù)合材料展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。作為鋰離子電池正極材料時(shí),在50mA/g的電流密度下初始容量為180mAh/g,經(jīng)過(guò)200圈的循環(huán)之后,容量為200mAh/g。在1000mA/g的電流密度下,經(jīng)過(guò)650圈的循環(huán)之后容量為78mAh/g。作為鈉離子電池正極材料時(shí),在25mA/g的電流密度下容量為95mAh/g,在100mA/g的電流密度下,經(jīng)過(guò)1000圈的循環(huán)...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.0 引言
1.1 鋰離子電池簡(jiǎn)介
1.2 鈉離子電池簡(jiǎn)介
1.3 有機(jī)正極材料概述
1.3.1 有機(jī)正極材料的工作原理
1.3.2 有機(jī)正極材料的分類(lèi)
1.4 本論文的研究思路及研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
2.3 材料的結(jié)構(gòu)表征
2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
2.4.1 電極片的制作及電池組裝
2.4.2 恒流充放電和循環(huán)伏安測(cè)試
第三章 氧化石墨/PTCDA復(fù)合氣凝膠的制備及鋰/鈉電池性能研究
3.1 引言
3.2 氧化石墨(GO)/PTCDA復(fù)合氣凝膠材料(PGC)的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.0 PGC材料的合成及過(guò)程
3.3.1 PGC材料的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 PGC材料的電化學(xué)性能表征及分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 碳納米管/PTCDA一體化柔性電極材料的制備及鋰/鈉電池性能研究
4.1 引言
4.2 碳納米管/PTCDA一體化柔性電極(PCFCs)材料的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PCFCs材料的制備過(guò)程
4.3.2 PCFCs材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 PCFCs材料的電化學(xué)性能表征及分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 單壁碳納米管/靛藍(lán)磺酸鈉一體化柔性電極材料的制備及鋰電池性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 單壁碳納米管(SCNT)/靛藍(lán)磺酸鈉(IC)一體化柔性電極(SIC)材料的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 SIC材料的制備過(guò)程
5.3.2 IC和ID的電化學(xué)分析
5.3.3 SIC材料的結(jié)構(gòu)表征及電化學(xué)分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文與獲獎(jiǎng)情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Review: Enhanced Anodes of Li/Na-Ion Batteries Based on Yolk–Shell Structured Nanomaterials[J]. Cuo Wu,Xin Tong,Yuanfei Ai,De-Sheng Liu,Peng Yu,Jiang Wu,Zhiming M.Wang. Nano-Micro Letters. 2018(03)
[2]石墨烯及其聚合物復(fù)合材料在鋰離子電池中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 沈丁,楊紹斌,董偉,李思南. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(09)
[3]鋰離子電池有機(jī)正極材料[J]. 陳軍,丁能文,李之峰,張騫,鐘盛文. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(09)
[4]新型鋰電池正極材料——蒽醌/介孔炭寄生型復(fù)合物[J]. 趙磊,王維坤,王安邦,余仲寶,陳實(shí),楊裕生. 功能材料. 2011(07)
本文編號(hào):3202577
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.0 引言
1.1 鋰離子電池簡(jiǎn)介
1.2 鈉離子電池簡(jiǎn)介
1.3 有機(jī)正極材料概述
1.3.1 有機(jī)正極材料的工作原理
1.3.2 有機(jī)正極材料的分類(lèi)
1.4 本論文的研究思路及研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
2.3 材料的結(jié)構(gòu)表征
2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
2.4.1 電極片的制作及電池組裝
2.4.2 恒流充放電和循環(huán)伏安測(cè)試
第三章 氧化石墨/PTCDA復(fù)合氣凝膠的制備及鋰/鈉電池性能研究
3.1 引言
3.2 氧化石墨(GO)/PTCDA復(fù)合氣凝膠材料(PGC)的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.0 PGC材料的合成及過(guò)程
3.3.1 PGC材料的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 PGC材料的電化學(xué)性能表征及分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 碳納米管/PTCDA一體化柔性電極材料的制備及鋰/鈉電池性能研究
4.1 引言
4.2 碳納米管/PTCDA一體化柔性電極(PCFCs)材料的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PCFCs材料的制備過(guò)程
4.3.2 PCFCs材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 PCFCs材料的電化學(xué)性能表征及分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 單壁碳納米管/靛藍(lán)磺酸鈉一體化柔性電極材料的制備及鋰電池性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 單壁碳納米管(SCNT)/靛藍(lán)磺酸鈉(IC)一體化柔性電極(SIC)材料的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 SIC材料的制備過(guò)程
5.3.2 IC和ID的電化學(xué)分析
5.3.3 SIC材料的結(jié)構(gòu)表征及電化學(xué)分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文與獲獎(jiǎng)情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Review: Enhanced Anodes of Li/Na-Ion Batteries Based on Yolk–Shell Structured Nanomaterials[J]. Cuo Wu,Xin Tong,Yuanfei Ai,De-Sheng Liu,Peng Yu,Jiang Wu,Zhiming M.Wang. Nano-Micro Letters. 2018(03)
[2]石墨烯及其聚合物復(fù)合材料在鋰離子電池中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 沈丁,楊紹斌,董偉,李思南. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(09)
[3]鋰離子電池有機(jī)正極材料[J]. 陳軍,丁能文,李之峰,張騫,鐘盛文. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(09)
[4]新型鋰電池正極材料——蒽醌/介孔炭寄生型復(fù)合物[J]. 趙磊,王維坤,王安邦,余仲寶,陳實(shí),楊裕生. 功能材料. 2011(07)
本文編號(hào):3202577
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