鋰離子電池是目前應(yīng)用最為廣泛的儲(chǔ)能方式,但在快速發(fā)展的今天,鋰離子電池的能量密度難以滿足作為動(dòng)力電池的需求,因此開發(fā)新型高能量密度電池是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。而鋰空氣電池以其極高的理論能量密度(11,400 kWh),環(huán)境友好等特性受到廣泛關(guān)注,但是鋰空氣電池仍存在較多問(wèn)題,如正極放電產(chǎn)物沉積導(dǎo)致失效、金屬鋰負(fù)極易受到腐蝕、正極催化效率較低等問(wèn)題。其中正極優(yōu)化是解決鋰空氣電池難題的重要手段。因此本文采用價(jià)格低廉、催化性能優(yōu)秀的四氧化三鐵與碳納米材料進(jìn)行復(fù)合作為鋰空氣電池的正極材料。本文通過(guò)一步回流法制備了四氧化三鐵-碳納米管復(fù)合材料并進(jìn)行了鋰空氣電池性能的測(cè)試。在物理表征的過(guò)程中可以看出制備得到的碳納米管在四氧化三鐵的作用下相互交聯(lián)形成了均勻網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)。在0.5 A/g的電流密度下,首次放電容量達(dá)到7200 mAh/g;在0.5 A/g的電流密度,限制容量為500 mAh/g的條件下可穩(wěn)定循環(huán)84次。在SEM圖像中可以看出,放電產(chǎn)物以四氧化三鐵復(fù)合碳納米管網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基底定向生長(zhǎng),防止了輸氧通道的堵塞,進(jìn)而提高了正極的電化學(xué)性能。本文通過(guò)一種模板化學(xué)氣相沉積法制備得到了三維石墨烯,并通過(guò)旋涂...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1鋰離子電池與水系及有機(jī)體系鋰空氣電池原理示意圖

圖1.1鋰離子電池與水系及有機(jī)體系鋰空氣電池原理示意圖[1]Figure1.1Illustrationoflithium-ionbattery,aqueousandnon-aqueouslithium-airbattery在有機(jī)體系鋰空氣電池的放電過(guò)程中，....

圖1.2有機(jī)體系鋰空氣電池目前的問(wèn)題[1]

圖1.2有機(jī)體系鋰空氣電池目前的問(wèn)題[1]Figure1.2CurrentproblemsofNon-aqueouslithium-airbattery1.3正極材料的類型前文提到，由于固態(tài)電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)率有限，水系電解液對(duì)金屬鋰負(fù)極的腐蝕難以控制，有機(jī)電解....

圖1.3自支撐活性碳納米纖維薄膜制備示意圖及首次放電曲線

好的催化效果，在0.2A/g的電流密度下達(dá)到10,500mAh/g的放電容量，且穩(wěn)定循環(huán)次數(shù)達(dá)到80次。不同于其他材料的是，過(guò)渡金屬氧化物具備不同的晶型例如：尖晶石類，鈣鈦礦類等。而其中過(guò)渡金屬可通過(guò)不同金屬原子的摻雜組合成為多金屬氧化物改進(jìn)其電子結(jié)構(gòu)進(jìn)而提高高效....

圖1.4氮摻雜多孔石墨烯示意圖及性能Figure1.4Illustrationandperformanceofnitrogen-dopedholeygrapheme

圖1.4氮摻雜多孔石墨烯示意圖及性能.4Illustrationandperformanceofnitrogen-dopedholeyg備了三維規(guī)則排布的多孔FePO4作為鋰空氣電池的00次，在0.1A/g的電流密度下達(dá)到17,000mAh/三維....

本文編號(hào)：3936498