隨著煤、石油等傳統(tǒng)化石能源的不斷消耗,能源危機(jī)與環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,清潔能源的開發(fā)與利用亟待解決。由于太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉吹拈g歇性與不穩(wěn)定性,必須有與之相應(yīng)的大規(guī)模儲能網(wǎng)絡(luò)保證其穩(wěn)定輸出。鋰離子電池等傳統(tǒng)儲能器件因成本高、鋰儲量低等原因并不適用于大規(guī)模儲能網(wǎng)絡(luò),因此新型儲能技術(shù)的開發(fā)成為清潔能源高效利用的關(guān)鍵。鈉離子電池由于具有鈉儲量豐富、價格低等優(yōu)點,在儲能領(lǐng)域備受關(guān)注。鈉離子電池發(fā)展的關(guān)鍵是電極材料的構(gòu)筑,其中鈉離子電池負(fù)極材料的瓶頸在于通過調(diào)控儲鈉活性材料的微觀形貌、結(jié)構(gòu)組成等來增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及儲鈉容量。針對高性能鈉離子電池負(fù)極的低成本制備這一關(guān)鍵科學(xué)問題,本文以來源廣泛、碳收率高的中溫煤瀝青為碳源,通過對負(fù)極材料微觀形貌、碳層間距、孔結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成的精確設(shè)計以實現(xiàn)高容量、長循環(huán)壽命碳負(fù)極材料的創(chuàng)制,具體研究內(nèi)容如下:以中溫煤瀝青為碳源,氯化鈉為模板,通過高溫氨氣處理成功構(gòu)筑了氮摻雜多孔碳納米片。該碳納米片具有較大的碳層間距、豐富的孔道結(jié)構(gòu)、高氮摻雜量和軟炭優(yōu)良的導(dǎo)電性,將其作為鈉離子電池負(fù)極表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能,在0.1 A g^-1的電流密... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈉離子電池簡介
        1.2.1 鈉離子電池的組成與工作原理
        1.2.2 鈉離子負(fù)極材料
    1.3 鈉離子電池碳負(fù)極材料
        1.3.1 類石墨材料
        1.3.2 硬炭材料
    1.4 煤瀝青基碳負(fù)極材料
    1.5 論文選題依據(jù)和研究內(nèi)容與意義
2 實驗部分
    2.1 實驗原料、設(shè)備以及表征儀器
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗設(shè)備
        2.1.3 表征分析儀器
    2.2 電池組裝
        2.2.1 電極制備
        2.2.2 電池組裝
    2.3 電化學(xué)性能表征
3 氮摻雜多孔碳納米片的制備及其儲鈉性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 氯化鈉模板的制備
        3.2.2 氮摻雜多孔碳納米片的制備
        3.2.3 正極材料制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的形貌與組成
        3.3.2 氮摻雜多孔碳納米片的電化學(xué)性能研究
        3.3.3 不同熱處理溫度對氮摻雜多孔碳納米片性能的影響
        3.3.4 全電池性能表征
    3.4 本章小結(jié)
4 氮硫雙摻雜碳納米片的制備及其儲鈉性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 氯化鈉模板制備
        4.2.2 氮硫雙摻雜碳納米片的制備
        4.2.3 對比樣制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 氮硫雙摻雜碳納米片的結(jié)構(gòu)與組成分析
        4.3.2 氮硫雙摻雜碳納米片的電化學(xué)性能研究
        4.3.3 熱處理溫度對碳納米片結(jié)構(gòu)與性能的影響
        4.3.4 硫摻雜種類計算
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3433065