近年來(lái),儲(chǔ)能電池和動(dòng)力電池領(lǐng)域成為新能源方向的研究熱點(diǎn),鋰硫電池以高的理論比容量(1675 mAh/g)和高的能量密度(2600 Wh/kg),成為未來(lái)電池領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力的優(yōu)秀代表之一。本論文以金屬有機(jī)框架(MOF)材料在鋰硫電池中的應(yīng)用為基礎(chǔ),一方面選用雙金屬M(fèi)OF材料HKUST-2作為載硫體,成功制備出HKUST-2/S復(fù)合材料,并進(jìn)一步將其和碳納米管(CNT)復(fù)合來(lái)提高材料的導(dǎo)電性,成功制備出HKUST-2@CNT/S復(fù)合材料;另一方面,我們還以MOF-5材料為衍生多孔碳材料的造孔劑,以葡萄糖為碳源,成功制備出了多孔碳/硫(MPC/S)復(fù)合材料。對(duì)上述三種復(fù)合材料進(jìn)行了較為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和形貌分析,測(cè)試了其電化學(xué)性能,獲得的主要結(jié)果如下:1.采用溶劑熱法,成功制備出比表面積大、微孔結(jié)構(gòu)豐富的雙金屬M(fèi)OF材料HKUST-2,之后通過(guò)熔融法將其與硫復(fù)合制備出了 HKUST-2/S復(fù)合正極材料。電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明,材料在0.5 C的放電倍率下,首次循環(huán)放電比容量約為900 mAh/g,150次循環(huán)后的放電比容量為300 mAh/g左右,庫(kù)倫效率為88%左右,電池的容量衰減比較快。2....

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池的簡(jiǎn)介
    1.3 鋰硫電池概述
        1.3.1 鋰硫電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
        1.3.2 鋰硫電池存在的問(wèn)題
        1.3.3 鋰硫電池的改進(jìn)方法
    1.4 MOF多孔材料的簡(jiǎn)介
        1.4.1 MOF多孔材料的特征
        1.4.2 MOF多孔材料的改性
    1.5 本論文研究的選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第2章 HKUST-2/S復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 HKUST-2/S復(fù)合材料的制備
        2.2.4 電極的制備
        2.2.5 電池的組裝及測(cè)試
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 HKUST-2/S復(fù)合材料的物相分析
        2.3.2 晶體結(jié)構(gòu)模型和模擬比表面積
        2.3.3 HKUST-2/S復(fù)合材料的比表面積及孔徑分布
        2.3.4 HKUST-2/S復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與形貌分析
        2.3.5 HKUST-2/S復(fù)合材料的電化學(xué)性能分析
        2.3.6 HKUST-2材料對(duì)多硫化物的吸附性能測(cè)試
    2.4 小結(jié)
第3章 HKUST@CNT/S復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 HKUST-2@CNT/S復(fù)合材料的制備
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 HKUST-2@CNT/S復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與形貌分析
        3.3.2 HKUST-2@CNT/S復(fù)合材料的比表面積及孔徑分布
        3.3.3 HKUST-2@CNT/S復(fù)合材料的電化學(xué)性能分析
    3.4 小結(jié)
第4章 MOF-5衍生制備多孔碳/硫復(fù)合材料及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        4.2.2 MPC/S復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 MPC/S復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與形貌分析
        4.3.2 MPC/S復(fù)合材料的熱重分析
        4.3.3 MPC/S復(fù)合材料的比表面積及孔徑分布
        4.3.4 MPC/S復(fù)合材料的電化學(xué)性能分析
        4.3.5 MPC材料對(duì)多硫化物的吸附性能測(cè)試
    4.4 小結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3883476