隨著全球范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,無論是工業(yè)的生產(chǎn)活動還是日常的生活需要對能源的供給提出了更高的要求。然而,傳統(tǒng)的化石能源在使用中不僅會釋放出CO2等氣體加劇溫室效應(yīng),還會導(dǎo)致霧霾等嚴(yán)重的環(huán)境問題。因此要做到可持續(xù)發(fā)展,就必須對現(xiàn)有的以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。能源存儲技術(shù)與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的不斷持續(xù)的發(fā)展是這一目標(biāo)得以實現(xiàn)的重要途徑。然而目前的能源材料存在著成本高昂、能源存儲密度低、能源轉(zhuǎn)換效率不夠高、安全性穩(wěn)定性不好等問題,這大大的限制了其在實際應(yīng)用中的推廣。因此,為了進(jìn)一步發(fā)展新型能源存儲和轉(zhuǎn)換材料,我們必須深入的研究材料內(nèi)部的組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)。只有對材料了解清楚,我們才能進(jìn)一步的研究材料結(jié)構(gòu)與能量存儲與能量轉(zhuǎn)換性能之間的構(gòu)效關(guān)系,并用于指導(dǎo)合成性能更加優(yōu)異的能源存儲與轉(zhuǎn)換材料,從而實現(xiàn)對目前現(xiàn)有的能源供給結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。近年來隨著新一代同步輻射光源在世界各地的建成,同步輻射表征技術(shù)在能源材料領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。同步輻射光具有極高的強(qiáng)度、良好的準(zhǔn)直性、寬泛的頻譜分布等優(yōu)點,結(jié)合先進(jìn)的同步輻射表征技術(shù)如XAFS,可以選擇性的得到吸收原子的精確電子結(jié)構(gòu)、配位結(jié)構(gòu)等信息,對于深入...

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
        1.2.3 鋰離子電池負(fù)極材料
            1.2.3.1 脫嵌型儲鋰材料
            1.2.3.2 合金型儲鋰材料
            1.2.3.3 置換型儲鋰材料
        1.2.4 鋰離子電池正極材料
            1.2.4.1 層狀氧化物材料
            1.2.4.2 立方尖晶石型氧化物材料
            1.2.4.3 正交橄欖石型氧化物材料
    1.3 電催化分解水簡介
        1.3.1 電催化分解水反應(yīng)
            1.3.1.1 析氫反應(yīng)
            1.3.1.2 析氧反應(yīng)
        1.3.2 電催化分解水材料
            1.3.2.1 析氫反應(yīng)催化劑
            1.3.2.2 析氧反應(yīng)催化劑
            1.3.2.3 全水分解催化劑
    1.4 能源材料的常規(guī)表征技術(shù)簡介
    1.5 本論文的選題背景和研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第2章 同步輻射表征技術(shù)
    2.1 同步輻射簡介
    2.2 X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)簡介
        2.2.1 X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)理論
            2.2.1.1 EXAFS理論簡介
            2.2.1.2 XANES理論簡介
        2.2.2 X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)實驗方法
            2.2.2.1 透射模式
            2.2.2.2 熒光模式
    參考文獻(xiàn)
第3章 鋰離子電池正極材料LiNi_0.5Mn_1.5O₄的電子結(jié)構(gòu)和充放電性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料合成
        3.2.2 結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 第一性原理計算
        3.2.4 過渡金屬L_2,3邊X射線吸收譜模擬
    3.3 結(jié)果分析和討論
        3.3.1 整體結(jié)構(gòu)與性能表征
        3.3.2 金屬—氧之間的局域結(jié)構(gòu)與成鍵情況
        3.3.3 電子態(tài)密度改變與電荷重新分布
        3.3.4 構(gòu)效關(guān)系
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 釩原子摻雜調(diào)制NiS₂催化劑的電子結(jié)構(gòu)及全水分解性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料合成
        4.2.2 結(jié)構(gòu)表征
        4.2.3 電化學(xué)性能測試
        4.2.4 密度泛函理論計算
    4.3 結(jié)果分析和討論
        4.3.1 形貌表征與結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 電子結(jié)構(gòu)信息的DFT理論計算模擬
        4.3.3 電催化分解水性能研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 碳納米管膜負(fù)載的鎳鐵雙金屬氫氧化物的電催化析氧性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 材料合成
        5.2.2 結(jié)構(gòu)表征
        5.2.3 電化學(xué)性能測試
    5.3 結(jié)果分析與討論
        5.3.1 形貌表征與結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 復(fù)合物電極界面研究
        5.3.3 電催化析氧性能研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
攻讀博士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3783521