環(huán)境污染與化石類資源緊缺問(wèn)題推動(dòng)了廢棄物的綠色回收與利用以及新型清潔能源的開(kāi)發(fā)。目前常見(jiàn)的化學(xué)電源——鋰離子電池(LIB)因其能量密度較低已不足以滿足快速發(fā)展的便攜式電子設(shè)備以及電動(dòng)汽車的續(xù)航需求,而新型鋰-硫電池理論質(zhì)量比容遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的鋰電池,成為最有前景的新一代儲(chǔ)能系統(tǒng)之一。但當(dāng)前由于硫?qū)щ娦圆�、“穿梭效�?yīng)”等問(wèn)題阻礙了其商業(yè)應(yīng)用。為了解決上述問(wèn)題,硫基正極活性物質(zhì)組成與正極材料改性成為研究的一大熱點(diǎn)。本論文以類沸石咪唑酯骨架(ZIFs)材料為前驅(qū)體,并通過(guò)雜原子摻雜以及構(gòu)建中空或多級(jí)孔結(jié)構(gòu)碳材料等合成策略,實(shí)現(xiàn)對(duì)正極載硫(硫化硒)/碳復(fù)合材料的組成及微結(jié)構(gòu)的有效控制,制備出了具有良好電化學(xué)性能的硫基電池正極材料。本論文的工作主要包括以下幾個(gè)方面:1、首先以水熱法制備所得到的二維ZnO納米片為模板和鋅源,2-甲基咪唑?yàn)橛袡C(jī)配體,通過(guò)調(diào)控加入Co金屬源的量,制備系列核殼結(jié)構(gòu)ZnO@ZIF前驅(qū)體;然后將所得前驅(qū)體在氮?dú)鈿夥罩蟹謩e經(jīng)(600、700、800、900℃)高溫碳化得到系列二維多孔碳納米片材料;最后通過(guò)熔融-擴(kuò)散法制備得到硫/碳(S/C)納米片復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)摻雜鈷源...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰-硫電池簡(jiǎn)介及其研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鋰-硫電池的構(gòu)成及其工作原理
        1.2.2 鋰-硫電池目前存在的主要問(wèn)題
        1.2.3 鋰-硫電池正極材料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 鋰-硫化硒電池的研究現(xiàn)狀
    1.4 類沸石咪唑酯骨架及其在硫基電池正極材料中的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.1 類沸石咪唑酯骨架(Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs)簡(jiǎn)介
        1.4.2 基于ZIF及其衍生納米材料的硫基電池正極材料研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文的選題意義與研究?jī)?nèi)容
第二章 二維碳納米片的設(shè)計(jì)合成及鋰-硫電池性能測(cè)試
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.2.3 表征手段
        2.2.4 電極制備及電池組裝
        2.2.5 電化學(xué)測(cè)試
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 材料相關(guān)表征結(jié)果分析
        2.3.2 電化學(xué)性能分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 二維碳納米片的設(shè)計(jì)合成及鋰-硫化硒電池性能測(cè)試
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.3 表征手段
        3.2.4 電極制備及電池的組裝
        3.2.5 電化學(xué)測(cè)試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 材料表征分析
        3.3.2 電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 廢棄煙蒂高值利用制備鋰-硫電池正極材料
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.3 表征手段
        4.2.4 電極制備和電池組裝
        4.2.5 電化學(xué)測(cè)試
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝



本文編號(hào)：3767998