隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展,人類對綠色環(huán)保清潔能源的需求日漸迫切,電池領域逐漸成為了人類關注的熱點。近年來,鋰硫電池因其自身理論比容量高、活性物質(zhì)成本低、安全性能高等優(yōu)勢,成為了各國研究者的研究重點。但因其自身存在電導率低、體積膨脹及穿梭效應等弊端,使電池的放電性能和循環(huán)性能都受到了影響。對正極材料進行改性成為優(yōu)化電池性能的一種重要手段。本文主要探究了改性釩金屬氧化物作為鋰硫電池正極材料的制備以及性能分析。首先,采用氬氣氣氛下高溫燒結法將商業(yè)V₂O₅與S按照不同質(zhì)量比均勻混合經(jīng)充分煅燒后,涂覆于鋁箔表面,制成復合電極材料。實驗結果表明該材料顆粒雖然有明顯團聚現(xiàn)象,但仍具有較大的比表面積和孔隙率。當商業(yè)V₂O₅與S質(zhì)量比為9:1時,電流密度為0.5 A/g時,比容量可達110.86mAh/g。其次,為了優(yōu)化材料結構,提高S負載量,分別以聚乙烯醇和蔗糖為碳源,得到碳包覆V₂O₅基體材料。再利用熱熔法將S按不同質(zhì)量比復合后,得到碳包覆V₂O... 

【文章來源】：渤海大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰硫電池的工作原理
    1.3 鋰硫電池正極材料研究進展
        1.3.1 碳/硫復合材料
        1.3.2 導電聚合物/硫復合材料
        1.3.3 金屬氧化物/硫復合材料
    1.4 選題的研究內(nèi)容
2 實驗方法與測試手段
    2.1 實驗所用儀器設備與化學試劑
        2.1.1 實驗所用儀器設備
        2.1.2 實驗所用化學試劑
    2.2 實驗方法
        2.2.1 五氧化二釩/硫正極材料的制備
        2.2.2 碳包覆五氧化二釩/硫正極材料的制備
        2.2.3 水熱合成五氧化二釩/聚乙烯醇/硫正極材料的制備
        2.2.4 電極的制備及2025 實驗半電池的組裝與測試
    2.3 物理表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡分析
        2.3.2 X射線粉末衍射分析
        2.3.3 拉曼測試分析
    2.4 電化學性能測試
        2.4.1 恒流充放電測試
        2.4.2 循環(huán)伏安測試
        2.4.3 交流阻抗測試
3 五氧化二釩負載硫正極材料的性能分析
    3.1 引言
    3.2 五氧化二釩負載硫正極材料的物理表征分析
        3.2.1 五氧化二釩負載硫正極材料的SEM分析
        3.2.2 五氧化二釩負載硫正極材料的XRD分析
        3.2.3 五氧化二釩負載硫正極材料的拉曼光譜分析
    3.3 五氧化二釩負載硫正極材料的電化學性能分析
        3.3.1 五氧化二釩負載硫正極材料的循環(huán)伏安測試分析
        3.3.2 五氧化二釩負載硫正極材料的交流阻抗測試分析
        3.3.3 五氧化二釩負載硫正極材料的充放電性能分析
    3.4 本章小結
4 碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的性能分析
    4.1 引言
    4.2 聚乙烯醇為碳源的碳覆五氧化二釩負載硫正極材料的性能分析
        4.2.1 聚乙烯醇為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的物理表征
            4.2.1.1 聚乙烯醇為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的SEM分析
            4.2.1.2 聚乙烯醇為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的XRD分析
            4.2.1.3 聚乙烯醇為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的拉曼分析
        4.2.2 聚乙烯醇為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的電化學性能分析
            4.2.2.1 聚乙烯醇為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的循環(huán)伏安測試分析
            4.2.2.2 聚乙烯醇為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的交流阻抗測試分析
            4.2.2.3 聚乙烯醇為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的充放電性能分析
    4.3 蔗糖為碳源的碳覆五氧化二釩負載硫正極材料的性能分析
        4.3.1 蔗糖為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的物理表征
            4.3.1.1 蔗糖為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的SEM分析
            4.3.1.2 蔗糖為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的XRD分析
            4.3.1.3 蔗糖為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的拉曼分析
        4.3.2 蔗糖為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的電化學分析
            4.3.2.1 蔗糖為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的循環(huán)伏安測試分析
            4.3.2.2 蔗糖為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的交流阻抗分析
            4.3.2.3 蔗糖為碳源的碳包覆五氧化二釩負載硫正極材料的充放電性能分析
    4.4 本章小結
5 碳包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的性能分析
    5.1 引言
    5.2 水熱法制備納米級五氧化二釩
        5.2.1 不同水熱溫度制備納米級五氧化二釩的物理表征
            5.2.1.1 不同水熱溫度制備納米級五氧化二釩的SEM分析
            5.2.1.2 不同水熱溫度制備納米級五氧化二釩的XRD分析
            5.2.1.3 不同水熱溫度制備納米級五氧化二釩的拉曼分析
        5.2.2 不同水熱溫度制備納米級五氧化二釩的電化學分析
            5.2.2.1 不同溫度水熱制備納米級五氧化二釩的循環(huán)伏安測試分析
            5.2.2.2 不同溫度水熱制備納米級五氧化二釩的交流阻抗測試分析
            5.2.2.3 不同溫度水熱制備納米級五氧化二釩的充放電性能分析
    5.3 碳(PVA)包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的性能分析
        5.3.1 碳(PVA)包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的物理表征
            5.3.1.1 碳(PVA)包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的SEM分析
            5.3.1.2 碳(PVA)包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的XRD分析
        5.3.2 碳(PVA)包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的電化學性能分析
            5.3.2.1 碳(PVA)包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的循環(huán)伏安測試分析
            5.3.2.2 碳(PVA)包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的交流阻抗測試分析
            5.3.2.3 碳(PVA)包覆納米級五氧化二釩負載硫正極材料的充放電性能分析
    5.4 本章小結
總結與展望
參考文獻
論文發(fā)表情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰硫電池中碳質(zhì)材料的研究進展[J]. 李高然,李洲鵬,林展.  儲能科學與技術. 2016(02)
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[3]鋰硫電池最新研究進展[J]. 萬文博,蒲薇華,艾德生.  化學進展. 2013(11)
[4]水熱合成溫度對氧化釩納米管的影響[J]. 崔朝軍,王磊,牛永生,吳廣明.  化工新型材料. 2013(06)
[5]鋰硫電池關鍵材料研究進展與展望[J]. 董全峰,王翀,鄭明森.  化學進展. 2011(Z1)



本文編號：3631840