鋰離子電池（LIBs）因其具有較高的能量密度、較高的輸出電壓、無記憶響應(yīng)和環(huán)境友好等特點(diǎn),被認(rèn)為是最具有應(yīng)用前景的綠色電化學(xué)儲(chǔ)能裝置之一�！笆汀碧疾牧希ㄊ�、碳納米管和無定形碳等）,具有原料易得、無毒和高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),因此在鋰離子電池電極材料之中得到了廣泛的應(yīng)用。然而,較低的理論容量（372 mA h/g）、較差的倍率性能,使其不能滿足鋰離子電池對(duì)高能量密度和高倍率性能的要求。生物質(zhì)碳材料具有高比表面積和高導(dǎo)電性等特點(diǎn),因此,近年來科研人員正著眼于生物質(zhì)基碳材料在鋰離子電池中應(yīng)用的研究。綜上,為進(jìn)一步研究生物質(zhì)碳材料,及其在鋰離子電池電極中的應(yīng)用,本論文以生物質(zhì)基碳材料的制備和電化學(xué)性能研究為主題,開展了以下3個(gè)工作研究:（1）以生物質(zhì)廢棄物松針為原料,KCl為活化劑,經(jīng)高溫煅燒制備具有三維多級(jí)孔狀結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)材料碳化松針（CPNs）。本實(shí)驗(yàn)首次以生物質(zhì)碳材料CPNs與乙炔黑（AB）作為復(fù)合二元導(dǎo)電添加劑,探究其作為復(fù)合二元導(dǎo)電劑對(duì)以鈦酸鋰（LTO）為商業(yè)化負(fù)極材料的電化學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,二元導(dǎo)電添加劑可以顯著提高活性材料LTO的電化學(xué)性能。其中,當(dāng)二元導(dǎo)電劑CP... 

【文章來源】：遼寧大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰電池示意圖（a）、鋰電池所含能級(jí)圖示（b）[24]

第1章緒論4對(duì)于新設(shè)計(jì)的LIBs材料開發(fā)，不僅可以改善電池性能，而且可以改善其機(jī)械性能。在過去的數(shù)十年研究中，事實(shí)證明是在LIBs領(lǐng)域進(jìn)行研究的一個(gè)富有成果的時(shí)期，許多研究人員已努力開發(fā)出一種能改善生活水平的儲(chǔ)能設(shè)備。然而，目前我們?nèi)匀恍枰l(fā)現(xiàn)新的材料和技術(shù)，并且在這種發(fā)現(xiàn)過程中，有可能創(chuàng)建將有助于新一代電子設(shè)備的LIBs。1.3生物質(zhì)碳材料生物質(zhì)碳材料是指把生物質(zhì)原料，在無氧或者厭氧環(huán)境條件下，通過高溫?zé)峄瘜W(xué)的處理方式，制備得到的碳材料。目前，常見的生物質(zhì)碳材料制備方法包括：活化劑活化法、水熱碳化法、熱熔鹽碳化法和模板法等[11]。生物質(zhì)碳材料具有孔結(jié)構(gòu)可調(diào)、多級(jí)孔狀結(jié)構(gòu)、比表面積大、導(dǎo)電性高、雜原子摻雜等特點(diǎn)。圖1-2為具有多樣性結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)碳材料在電化學(xué)存儲(chǔ)中的應(yīng)用簡(jiǎn)介。多孔結(jié)構(gòu)的存在，一方面可以促進(jìn)電解質(zhì)滲透并有效縮短離子傳輸路徑；另一方面多孔結(jié)構(gòu)存在可以增加額外活性位點(diǎn)和增大材料的比表面積，進(jìn)而可以有效提高材料的電化學(xué)性能[26]。生物質(zhì)原料中含有大量雜原子（如：N、P、S、O和B等），制備生物質(zhì)碳材料這些原子可以對(duì)碳材料雜原子摻雜，通過產(chǎn)生缺陷，增加材料活性，提高材料的電化學(xué)性能[27]。圖1-2多樣性結(jié)構(gòu)生物質(zhì)碳材料在電化學(xué)存儲(chǔ)中的應(yīng)用[28]

第1章緒論51.3.1生物質(zhì)碳材料研究簡(jiǎn)介碳材料因具有成本價(jià)格低、原材料容易獲得、安全無毒性、環(huán)境友好等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最具有應(yīng)用前景的電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)材料。由煤和石化等產(chǎn)品生產(chǎn)制備的常規(guī)碳材料，通常會(huì)消耗大量能源或合成條件十分苛刻。因此，目前迫切需要開發(fā)有效的方法來制備具有高性能和低環(huán)境污染的可再生生物質(zhì)碳材料。生物碳材料具有豐富的表面官能團(tuán)、易于調(diào)節(jié)孔隙度等特點(diǎn)，因此被作為最有前途的可持續(xù)的碳材料候選者[29]。如圖1-3所示，回首過去數(shù)十年的研究中，生物質(zhì)碳材料在能量存儲(chǔ)（鋰/鈉離子電池、超級(jí)電容器）、能量轉(zhuǎn)化（儲(chǔ)氫、燃料電池、氧還原）等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[30]。圖1-3生物質(zhì)碳材料的應(yīng)用[30]1.3.2生物質(zhì)碳材料在電化學(xué)存儲(chǔ)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)衍生碳材料的結(jié)構(gòu)多樣性及其在能量存儲(chǔ)方面的應(yīng)用（英文）[J]. 江麗麗,盛利志,范壯軍.  Science China Materials. 2018(02)



本文編號(hào)：3260128