納米碳作為一種高附加值含碳產(chǎn)品,在能源儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化設(shè)備、生物傳感器、電子納米器件和水處理領(lǐng)域有很大的應(yīng)用。但是目前制備碳納米材料的方法都存在著制備工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重、能耗高等問題,使得納米碳材料的綠色大規(guī)模制備變得困難。因此,開發(fā)一種綠色環(huán)保、工藝簡(jiǎn)單的合成納米碳材料的方法顯得格外重要。針對(duì)上述的問題,本文以LiH為原料,分別以二氧化碳(CO₂)和金屬碳酸鹽(Na₂CO₃)為碳源,系統(tǒng)研究了LiH-CO₂和LiH-Na₂CO₃反應(yīng)合成納米碳的機(jī)理及電化學(xué)性能。揭示了加熱、球磨、加水三種觸發(fā)方式及CO₂壓力對(duì)納米碳的微結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)鋰性能的影響,研究了分級(jí)多孔納米碳的造孔原理及電化學(xué)性能。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:1、第三章提出了一種高效、環(huán)保制備納米碳材料的方法。該方法以CO₂為碳源,通過加熱、加水、球磨這三種觸發(fā)方式,觸發(fā)LiH與CO₂快速發(fā)生反應(yīng)合成納米碳,最快僅需13 s。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),通過控...

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【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 碳材料的分類和應(yīng)用
        1.2.1 零維碳納米材料
        1.2.2 一維碳納米材料
        1.2.3 二維碳納米材料
    1.3 納米碳材料的合成及儲(chǔ)能應(yīng)用進(jìn)展
        1.3.1 納米碳材料的基本性質(zhì)
        1.3.2 納米碳材料的合成
        1.3.3 納米碳材料的儲(chǔ)能應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.4 問題的提出與本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 材料表征技術(shù)
        2.2.1 納米材料的成分表征
        2.2.2 納米碳材料的微結(jié)構(gòu)表征
        2.2.3 納米碳材料的形貌表征
        2.2.4 納米碳材料的多孔特性表征
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 電極片制備
        2.3.2 扣式電池組裝
        2.3.3 三電極測(cè)試
        2.3.4 恒流充放電測(cè)試
        2.3.5 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
第三章 納米碳材料的可控制備及反應(yīng)機(jī)理研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 加水觸發(fā)方式合成多孔碳材料
    3.4 通過球磨反應(yīng)合成多孔和薄片狀碳材料
    3.5 通過加熱觸發(fā)方式合成多孔碳材料
    3.6 形貌可控制備納米碳材料的制備機(jī)理
    3.7 本章小結(jié)
第四章 原材料影響納米碳材料的合成機(jī)理及儲(chǔ)鋰性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 原材料的反應(yīng)活性對(duì)納米碳材料合成的影響
    4.4 原材料的顆粒尺寸對(duì)納米材料的影響
    4.5 原材料影響納米碳材料形貌和微結(jié)構(gòu)的機(jī)理
    4.6 納米碳材料的儲(chǔ)鋰性能
    4.7 本章小結(jié)
第五章 分級(jí)多孔納米碳的綠色合成機(jī)理及儲(chǔ)鋰性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
    5.3 分級(jí)多孔納米碳的合成與表征
    5.4 分級(jí)多孔納米碳的合成機(jī)理
    5.5 分級(jí)多孔納米碳的電化學(xué)性能研究
    5.6 分級(jí)多孔納米碳的儲(chǔ)鋰機(jī)理
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
    1 作者簡(jiǎn)歷
    2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    3 參與的科研項(xiàng)目及獲獎(jiǎng)情況
    4 發(fā)明專利
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3847031