為了滿足人們對(duì)高能量密度二次電池的迫切要求,高能鋰離子電池（LIBs）和鋰硫電池（LSBs）被廣泛關(guān)注。鋰離子電池具有重量輕、循環(huán)壽命長(zhǎng)以及自放電小等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是一種具有發(fā)展前景的電化學(xué)能源儲(chǔ)存裝置,但因其傳統(tǒng)的電極材料具有較低的比容量,限制了其在大功率設(shè)備中的廣泛應(yīng)用。鋰硫（Li-S）電池具有理論比容量高(1672 mAh g^-1)、資源豐富、成本低且環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì),使其成為一種具有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉磧?chǔ)存裝置,然而,Li-S電池由于多硫化物的溶解和穿梭效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)損失和正極結(jié)構(gòu)的改變,從而影響其循環(huán)壽命。因此,探索新型的兼具高本征電導(dǎo)率、高比容量的鋰離子電池負(fù)極材料和能限制多硫化物溶解和穿梭效應(yīng)的復(fù)合材料,實(shí)現(xiàn)鋰離子電池及鋰硫電池的高能量及高功率輸入輸出,對(duì)加快我國(guó)動(dòng)力電池發(fā)展及在世界格局中“彎道超車”戰(zhàn)略具有重要意義。因此,本文針對(duì)目前鋰離子電池和鋰硫電池電極材料存在的缺陷,設(shè)計(jì)并合成了一系列基于過渡金屬磷化物的新型電極材料,并對(duì)其結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性能及反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了研究分析。具體研究?jī)?nèi)容如下:1、設(shè)計(jì)并合成了具有多孔多通道三維（3D）結(jié)構(gòu)的FeP@C/rGO... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

電池的能量比較圖

第 1 章 緒論能量密度是未來的發(fā)展方向。目前常見的可充電電池主要包括以下四種（如圖 1.2 所示）[15-17]：（1）鉛酸蓄電池，該電池的出現(xiàn)時(shí)間相對(duì)來說最早，其工作電壓約為 2 V，具有內(nèi)阻小、容量大和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，它的缺點(diǎn)是體積大，質(zhì)量重，而且深度放電對(duì)電池本身具有損害；（2）鎳鎘電池，其電壓約為 1.2 V，優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，循環(huán)穩(wěn)定，缺點(diǎn)是有較強(qiáng)的記憶效應(yīng)，而且對(duì)環(huán)境有污染；（3）鎳氫電池，該類電池容量高，污染小，記憶效應(yīng)較小，但成本較高，容易爆炸使得安全性低下。（4）鋰離子電池，其電壓在 3.6 V 以上，鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)是其質(zhì)量能量密度和體積能量密度都很高，而且其容量為同重量的鎳氫電池的 1.5 倍，此外比較環(huán)保，適用于多種對(duì)電池性能要求較高的場(chǎng)合。相比較而言，鋰離子電池具有更大的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛能[18, 19]。

以保證足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性；另外，對(duì)電解備足夠的吸液保濕能力；再次，需要具有好的力學(xué)性能強(qiáng)度等；最后，需要具有好的熱穩(wěn)定性和自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)的電解液為有機(jī)溶劑，因此其用到的隔膜需要耐有機(jī)溶聚烯烴多孔膜。如 PE 膜、PP 膜等[27]。解液：鋰離子電池運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵問題是電解質(zhì)溶液的選鋰離子電池的正、負(fù)極之間輸送鋰離子，優(yōu)異的電解液一、與電極材料相容，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；二、有較好的導(dǎo)；四、耐受溫度范圍寬。二十多年前，烷基碳酸酯被發(fā)的溶劑[28, 29]。圖 1.3 給出了有關(guān)烷基碳酸酯的幾種結(jié)構(gòu)式）和碳酸二甲酯（DMC）、碳酸乙酯（EMC）或碳酸二乙混合物為溶劑，以鋰鹽、六氟磷酸鋰（LiPF6）作為溶質(zhì)準(zhǔn)電解質(zhì)溶液是電解液發(fā)展史上的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。使用化現(xiàn)象，從而使得溶劑本身的電化學(xué)穩(wěn)定性得以被探索[3


本文編號(hào)：3240032