本文關鍵詞：多孔壁石墨納米籠的合成及其電化學性能研究

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【摘要】：碳納米材料因為其獨特的微觀結構和極佳的電化學性能而受到廣泛的關注,但是在保證石墨壁結構和極大的比表面積的前提下依然保持高石墨化程度是很困難的。針對上述問題,本研究提出以下方法制備高比表面積石墨納米材料：(1)本研究提出一種新型的硫模板法制備多孔薄壁石墨納米籠：首先通過熱裂解制備得到含有硫模板的炭包鐵核殼結構前驅體。經過酸洗和空氣氧化,多孔壁結構的石墨納米籠被制備出來。在除去硫模板的過程中,基本上沒有損傷到石墨層結構的完整性,所以現(xiàn)在制備的多孔壁石墨納米籠不僅擁有極大的比表面積,極大地提高了擴散效率,還具有很高的石墨化程度。硫模板制備出的多孔壁石墨納米籠負載鉑釕納米顆粒后,展現(xiàn)出了優(yōu)于商業(yè)催化劑的性能。(2)本研究提出一種新型的浮動催化裂解法制備氮摻雜石墨納米籠：首先通過浮動催化裂解法制備得到含有氮摻雜結構的炭包鐵核殼結構前驅體。前驅體經過鹽酸酸洗除鐵處理,氮摻雜多孔壁結構的石墨納米籠被制備出來。氮摻雜量和比表面積大幅提高導致在0.8A g-1的倍率下循環(huán)80次后比容量保持610mAhg-1。
【關鍵詞】：碳材料 石墨化 氮摻雜 甲醇催化氧化 鋰電池
【學位授予單位】：上海應用技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11;TB383
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 背景9-10
• 1.2 碳納米材料的制備方法10-15
• 1.2.1 碳納米材料的氣相制備10-12
• 1.2.2 碳納米材料的液相制備12
• 1.2.3 碳納米材料的固相制備12-15
• 1.3 碳納米籠的修飾改性15-19
• 1.3.1 缺陷位修飾改性15-16
• 1.3.2 氧修飾改性16-17
• 1.3.3 氮修飾改性17-18
• 1.3.4 硼修飾改性18
• 1.3.5 磷修飾改性18-19
• 1.3.6 硫修飾改性19
• 1.4 碳納米材料的應用19-21
• 1.4.1 燃料電池中的應用19-20
• 1.4.2 鋰離子電池中的應用20-21
• 1.5 本課題研究的意義21-22
• 第2章 制備多孔壁石墨納米籠用于甲醇催化氧化22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 實驗部分22-26
• 2.2.1 多孔壁石墨納米籠負載鉑釕催化劑的制備22-25
• 2.2.2 材料表征方法25-26
• 2.2.3 電化學表征方法26
• 2.3 結果與討論26-33
• 2.3.1 鐵碳核殼納米顆粒26-27
• 2.3.2 硫摻雜石墨納米籠納米顆粒27-28
• 2.3.3 多孔壁石墨納米籠顆粒28-31
• 2.3.4 多孔壁石墨納米籠負載鉑釕催化劑及電催化性能31-33
• 2.4 本章小結33-34
• 第3章 氮摻雜石墨納米籠作為鋰電池負極材料的研究34-46
• 3.1 引言34-35
• 3.2 實驗部分35-36
• 3.2.1 氮摻雜石墨納米籠的制備35
• 3.2.2 氮摻雜石墨納米籠的表征35-36
• 3.2.3 氮摻雜石墨納米籠的電化學性能測試36
• 3.3 結果與討論36-45
• 3.3.1 鐵碳核殼納米顆粒36-37
• 3.3.2 氮摻雜石墨納米籠37-42
• 3.3.3 電化學測試42-45
• 3.4 本章小結45-46
• 第4章 結論46-47
• 參考文獻47-52
• 致謝52-53
• 碩士期間發(fā)表的論文53
• 碩士期間申請的專利53

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本文編號：537522