由于將間歇性可再生能源（如太陽能和風(fēng)能）轉(zhuǎn)換為電能的電網(wǎng)儲能需求日益增長,人們對高效儲能設(shè)備的需求越來越大。在過去的二十年中,高性能鋰離子電池作為一種高效的能源存儲設(shè)備而得到了廣泛應(yīng)用。鋰離子電池是一種低成本且環(huán)保的新型儲能設(shè)備,相比于傳統(tǒng)電池,鋰離子電池具有高能量密度,高工作電壓和較輕的質(zhì)量等優(yōu)點,因此被應(yīng)用于許多領(lǐng)域,例如便攜式電子消費設(shè)備、混合動力汽車和植入式醫(yī)療設(shè)備等。而超級電容器同樣作為一種新型儲能器件,由于其在工作時具有功率密度高,快速充電和放電能力強,長循環(huán)壽命和高可靠性等優(yōu)點,同樣也引起了人們的廣泛關(guān)注。眾所周知,儲能裝置的電化學(xué)性能主要取決于電極材料。因此,制備合適的電極材料是研究電化學(xué)儲能的關(guān)鍵。靜電紡絲是生產(chǎn)具有小直徑和形貌可控一維納米材料最容易和通用的方法。由于靜電紡絲所制備的材料具有多孔以及高比表面積等特點,從而能夠增大電解液和電極活性材料的接觸面積,導(dǎo)致其在電化學(xué)反應(yīng)過程中具有更短的離子和電子擴散路徑。因此,靜電紡絲所制備的納米材料被認為是新型電化學(xué)儲能設(shè)備電極材料的理想選擇。本論文研究的主要內(nèi)容如下:（1）在第二章中,我們采用靜電紡絲和煅燒的方法制備了具有異...

【文章頁數(shù)】：100 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 靜電紡絲概述
        1.2.1 靜電紡絲的發(fā)展歷史
        1.2.2 靜電紡絲設(shè)備
        1.2.3 靜電紡絲原理
        1.2.4 影響靜電紡絲的參數(shù)
    1.3 靜電紡絲制備一維復(fù)合納米材料的方法
        1.3.1 直接分散靜電紡絲
        1.3.2 溶膠-凝膠法
        1.3.3 同軸靜電紡絲
        1.3.4 乳液靜電紡絲
    1.4 靜電紡絲制備的納米材料在電化學(xué)儲能中的應(yīng)用
        1.4.1 靜電紡絲制備納米材料應(yīng)用于鋰離子電池
        1.4.2 靜電紡絲制備納米材料應(yīng)用于鈉離子電池
        1.4.3 靜電紡絲制備納米材料應(yīng)用于鋰硫電池
        1.4.4 靜電紡絲制備納米材料應(yīng)用于超級電容器
    1.5 本論文的研究目的和內(nèi)容
第2章 RuO₂@Co₃O₄異質(zhì)納米纖維的制備及其超級電容器性能研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 實驗設(shè)備
        2.2.3 一維RuO₂@Co₃O₄異質(zhì)納米纖維的制備
        2.2.4 超級電容器電極材料的制備
        2.2.5 RuO₂@Co₃O₄異質(zhì)納米纖維材料的表征
        2.2.6 超級電容器電化學(xué)測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 RuO₂@Co₃O₄異質(zhì)納米纖維形貌和結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 RuO₂@Co₃O₄異質(zhì)納米纖維形成機理分析
        2.3.3 RuO₂@Co₃O₄異質(zhì)納米纖維電極的超電容性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第3章 多孔Co₃O₄納米管的制備及其鋰離子電池性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 實驗設(shè)備
        3.2.3 多孔Co₃O₄納米管材料的制備
        3.2.4 多孔Co₃O₄納米管材料的形貌表征
        3.2.5 電化學(xué)測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Co₃O₄納米管的形貌和結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 Co₃O₄納米管電極材料的鋰離子電池性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Fe₂O₃@TiO₂核殼結(jié)構(gòu)納米管的制備及其鋰離子電池性能的研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗藥品
        4.2.2 實驗設(shè)備
        4.2.3 一維Fe₂O₃納米管材料的制備
        4.2.4 Fe₂O₃@TiO₂核殼結(jié)構(gòu)納米管的制備
        4.2.5 Fe₂O₃@TiO₂核殼結(jié)構(gòu)納米管材料的形貌表征
        4.2.6 Fe₂O₃@TiO₂電極的制備和鋰離子電池電化學(xué)測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Fe₂O₃@TiO₂核殼結(jié)構(gòu)納米管形貌和結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 Fe₂O₃@TiO₂核殼結(jié)構(gòu)納米管電極材料的鋰離子電池性能研究
        4.3.3 循環(huán)后的Fe₂O₃@TiO₂納米管電極材料的表征
    4.4 本章小結(jié)
第5章 碘石墨烯復(fù)合材料和碳納米纖維薄膜的合成及鈉離子電池性能的研究..
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗藥品
        5.2.2 實驗設(shè)備
        5.2.3 碳納米纖維薄膜的制備
        5.2.4 IQDs@RGO薄膜材料的制備
        5.2.5 材料的形貌表征及電化學(xué)測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 形貌和結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 鈉碘半電池電化學(xué)性能研究
        5.3.3 循環(huán)后電極材料的表征
        5.3.4 鈉碘電池機理研究
        5.3.5 鈉碘全電池電化學(xué)性能研究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
附錄 A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表及完成的論文目錄
致謝



本文編號：4019119