即將到來的智能化能源時(shí)代,會(huì)使物聯(lián)網(wǎng),電動(dòng)汽車和柔性/可穿戴電子產(chǎn)品得到廣泛的應(yīng)用。這激發(fā)了研究者們對具有高能量密度,電化學(xué)可持續(xù)性以及機(jī)械靈活性的先進(jìn)電源設(shè)備的不斷探索。近年來,世界各國均對發(fā)展新能源投入了大量精力。從基礎(chǔ)研究到實(shí)際技術(shù),研究者們不斷地在尋求如鋰離子電池,鋰空氣電池,超級電容器以及鋰硫電池等新一代化學(xué)電源的商業(yè)化突破。但是在迄今為止的報(bào)道中,以單質(zhì)硫作為正極,金屬鋰作為負(fù)極的鋰硫電池由于其具有高的理論比容量(1672 mAh g^-1)和能量密度(2600 Wh kg^-1)以及單質(zhì)硫資源豐富、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),使得它有望成為最具有應(yīng)用前景的下一代儲(chǔ)能器件。但是由于活性物質(zhì)硫與其放電產(chǎn)物電導(dǎo)率低,并且在充放電過程中存在接近80%的體積膨脹,以及多硫化物溶出等問題,限制了鋰硫電池的進(jìn)一步商業(yè)化應(yīng)用。因此,有效的解決上述三個(gè)主要問題將會(huì)推動(dòng)鋰硫電池的商業(yè)化應(yīng)用。由于MOF(金屬-有機(jī)骨架)材料具有高孔隙率、低密度、大比表面積、孔道規(guī)則、孔徑可調(diào)以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣性和可裁剪性等優(yōu)勢�；谝陨蟽�(yōu)點(diǎn),我們第一個(gè)工作以鈷基自支撐材料為基礎(chǔ),首先...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰硫電池的概述
        1.2.1 鋰硫電池基礎(chǔ)知識(shí)
        1.2.2 鋰硫電池的工作原理
        1.2.3 鋰硫電池存在的問題
    1.3 硫正極的研究進(jìn)展
        1.3.1 硫-碳復(fù)合正極
            1.3.1.1 硫-多孔碳復(fù)合正極材料
            1.3.1.2 硫-碳納米管復(fù)合正極材料
            1.3.1.3 硫-石墨烯復(fù)合正極材料
        1.3.2 硫-金屬有機(jī)框架-復(fù)合正極材料
        1.3.3 硫-過渡金屬氧化物/硫化物/磷化物復(fù)合正極材料
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與表征測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 材料結(jié)構(gòu)表征方法
        2.3.1 X射線衍射
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
        2.3.4 X射線光電子能譜
        2.3.5 比表面積分析
        2.3.6 接觸角測試
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 電極制備及扣式電池的組裝
        2.4.2 循環(huán)伏安法
        2.4.3 恒電流充放電
        2.4.4 交流阻抗譜
第三章 鈷基自支撐鋰硫電池正極材料的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 碳纖維布的活化
        3.2.2 Co-MOF-ACC的合成
        3.2.3 Co(PO₃)₂-ACC的合成
        3.2.4 Co(PO₃)₂-ACC@S的合成
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的宏觀形貌分析
        3.3.2 材料的微觀結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 電化學(xué)性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鎳基自支撐鋰硫電池正極材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 碳纖維布的活化
        4.2.2 Ni(OH)₂-ACC的合成
        4.2.3 Ni₂P-ACC的合成
        4.2.4 Ni₂P-ACC@S的合成
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的微觀結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 電化學(xué)性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鈷基與鎳基自支撐材料的超級電容器嘗試
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 復(fù)合材料的制備
        5.2.2 電化學(xué)測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 鈷基自支撐材料的電化學(xué)性能測試
        5.3.2 鎳基自支撐材料的電化學(xué)性能測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3753260