能源危機(jī)和環(huán)境污染已經(jīng)成為兩個(gè)最嚴(yán)重的問(wèn)題。因此,科研工作者非常重視探索創(chuàng)新技術(shù),尋求可持續(xù)能源和儲(chǔ)能裝置。鋰離子電池(LIBs)作為最有前途的儲(chǔ)能技術(shù)之一,由于其高能量和高功率密度,被廣泛用作便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)和植入式醫(yī)療設(shè)備的電源。盡管鋰離子電池取得了巨大的成功,但鋰資源的高成本和稀缺性是鋰離子電池進(jìn)一步發(fā)展的嚴(yán)重障礙,尤其是在大型器件領(lǐng)域。近年來(lái),由于鈉資源的廉價(jià)和普遍存在,鈉離子電池(SIBs)越來(lái)越受到人們的重視,無(wú)疑是鋰離子技術(shù)最有潛力的替代品。然而,商用石墨具有相對(duì)較低的鋰儲(chǔ)存理論容量(僅372 mAh g-1),不適合鈉儲(chǔ)存。開(kāi)發(fā)具有高可逆容量、合適的鋰化/鈉化電位和較長(zhǎng)循環(huán)壽命的新型負(fù)極材料仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。近年來(lái),由于金屬硫化物具有較高的理論容量和良好的導(dǎo)電性,因此作為L(zhǎng)IBs和SIBs的負(fù)極材料受到了廣泛的關(guān)注和研究。在本論文中,制備了少層SnS2/還原氧化石墨烯復(fù)合物(FL-SnS2/RGO)、在氮摻雜的碳多面體(CP)上生長(zhǎng)MoS2超薄納米片的分級(jí)復(fù)合納米結(jié)構(gòu)(CP@MoS2)以及三維硫化鐵/碳互鎖石墨烯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料(Fe7S8/C/RGO)等幾種過(guò)...

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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
        1.2.1 鋰離子電池工作原理
        1.2.2 鋰離子電池電極材料及其面臨的挑戰(zhàn)
        1.2.3 金屬硫化物在鋰離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用
    1.3 鈉離子電池
        1.3.1 鈉離子電池工作原理
        1.3.2 鈉離子電池電極材料面臨的挑戰(zhàn)
        1.3.3 金屬硫化物在鈉離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用
    1.4 鋰硒電池
        1.4.1 鋰硒電池工作原理
        1.4.2 Se/碳復(fù)合材料在鋰硒電池正極材料中的應(yīng)用
    1.5 本課題的研究目的及內(nèi)容
第2章 少層SnS₂/還原氧化石墨烯夾心雜化物用于高效鈉存儲(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 樣品的制備
        2.2.3 樣品的表征與測(cè)試
        2.2.4 非原位SAED和HRTEM測(cè)試
        2.2.5 樣品電化學(xué)測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 樣品的儲(chǔ)鈉機(jī)理分析
        2.3.2 樣品的物相表征、形貌和微結(jié)構(gòu)分析
    2.4 電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
第3章 氮摻雜碳多面體支撐的超薄MoS₂納米片構(gòu)筑分級(jí)納米球用于高效儲(chǔ)鋰和儲(chǔ)鈉
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 樣品的制備
        3.2.3 樣品的表征與測(cè)試
        3.2.4 樣品電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的形貌和微結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 樣品的物相表征
    3.4 電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
        3.4.1 鋰電性能測(cè)試
        3.4.2 鈉電性能測(cè)試
        3.4.3 鋰電和鈉電動(dòng)力學(xué)性能測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 三維硫化鐵/碳互鎖石墨烯復(fù)合材料用于性能優(yōu)異的鋰離子和鈉離子電池負(fù)極材料
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 樣品的制備
        4.2.3 樣品的表征與測(cè)試
        4.2.4 樣品電化學(xué)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的物相表征
        4.3.2 樣品的形貌和微結(jié)構(gòu)分析
    4.4 電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
        4.4.1 鋰電性能測(cè)試
        4.4.2 鈉電性能測(cè)試
        4.4.3 鋰電和鈉電動(dòng)力學(xué)性能測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第5章 原位N和O雙摻雜蜂窩狀多孔碳微泡/硒復(fù)合材料用于增強(qiáng)金屬-硒電池性能
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 試劑與儀器
        5.2.2 樣品的制備
        5.2.3 樣品的表征與測(cè)試
        5.2.4 樣品電化學(xué)測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 樣品的物相表征
        5.3.2 樣品的形貌和微結(jié)構(gòu)分析
    5.4 電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
        5.4.1 鋰電性能測(cè)試
        5.4.2 鈉電性能測(cè)試
        5.4.3 鉀電性能測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號(hào)：3846542