在先進的儲能裝置中,鋰硫（Li-S）電池是最有潛力的候選者。這主要歸因于高理論比容量(1675 mA h g^-1)和能量密度(2600 W h kg^-1),硫正極的極低成本和無毒性。盡管具有良好的潛能,但由于硫的利用率低以及溶解的多硫化鋰（Li₂S_n,n=4⁸）的穿梭,Li-S電池發(fā)展到商業(yè)化之前還有一段距離。隔膜是Li-S電池的重要組成部分。因其大量的孔徑比Li₂S_n的尺寸大得多,商業(yè)聚烯烴隔膜不能抑制Li₂S_n在Li-S電池中的穿梭效應,為了解決這個問題,對聚烯烴隔膜進行功能材料修飾是簡單且有效的策略。除了能夠抑制穿梭效應,功能材料應具備一定的導電性、催化活性以解決Li-S電池硫的利用率低的問題。因此,在本工作中,我們對Li-S電池隔膜的修飾層進行了多功能設計。多功能的修飾層既保證了電池的較高的能量密度,又全面提升了電池的性能。主要工作如下:1.我們采用超薄的二維（2D）氮化鉬（MoN<... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰硫電池簡介
        1.2.1 硫正極
        1.2.2 鋰負極
        1.2.3 電解液
        1.2.4 隔膜
    1.3 鋰硫電池存在的問題
        1.3.1 硫利用率低
        1.3.2 體積膨脹
        1.3.3 穿梭效應
    1.4 抑制穿梭效應的主要方法
        1.4.1 硫正極的優(yōu)化
        1.4.2 隔膜的優(yōu)化
        1.4.3 鋰負極的保護
    1.5 功能化聚烯烴類隔膜
        1.5.1 化學改性
        1.5.2 功能材料修飾
    1.6 本論文的研究目的與研究內容
第二章 實驗方法和設備
    2.1 實驗試劑與儀器設備
    2.2 常用材料制備
        2.2.1 硫正極的制備
2S₆ 溶液的制備">        2.2.2 Li₂S₆ 溶液的制備
    2.3 材料表征
        2.3.1 X射線衍射儀
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
        2.3.4 氮氣吸脫附測試
        2.3.5 X射線光電子能譜
    2.4 材料電化學性能測試
        2.4.1 電池裝配
        2.4.2 電化學阻抗譜測試
        2.4.3 循環(huán)伏安測試
        2.4.4 恒電流充放電測試
第三章 二維氮化鉬納米片修飾隔膜
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料制備
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 電化學表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 氮化鉬修飾隔膜的制備過程及分析
        3.3.2 氮化鉬納米片的結構及形貌分析
x/PP隔膜的形貌分析">        3.3.3 MoN_x/PP隔膜的形貌分析
x/PP隔膜的電化學性能研究">        3.3.4 MoN_x/PP隔膜的電化學性能研究
x/PP隔膜改善電化學性能的機理分析">        3.3.5 MoN_x/PP隔膜改善電化學性能的機理分析
    3.4 本章小結
第四章 鈷氮共摻雜碳納米纖維與rGO復合修飾隔膜
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料制備
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 電化學表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 Co-N-C納米纖維的組成及結構分析
        4.3.2 Co-N-C納米纖維吸附Li2Sn表征及機理分析
        4.3.3 Co-N-C/rGO/PP隔膜的形貌表征
        4.3.4 Co-N-C/rGO/PP隔膜的電化學性能研究
    4.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號：2951344