隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展,對(duì)于能量的需求不斷地增大。雖然化石燃料為整個(gè)人類(lèi)社會(huì)提供了約85.7%的能源,但化石燃料的儲(chǔ)量有限且不可再生,而且其在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO2,氮的氧化物,硫的氧化物和粉塵污染了整個(gè)大氣環(huán)境,對(duì)人類(lèi)的身體健康造成了威脅。雖然鋰離子電池現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于生活中,但其較低的能量密度限制了它進(jìn)一步應(yīng)用。因此尋找一種更加綠色環(huán)保且能量密度高的能量?jī)?chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置成為了各國(guó)的研究熱點(diǎn)。金屬空氣電池作為一種具有超高能量密度的能量?jī)?chǔ)存裝置而被廣泛的研究。然而,金屬空氣電池催化電極上復(fù)雜的電極反應(yīng)造成了較高的過(guò)電勢(shì)和差的可逆性,這嚴(yán)重限制了其應(yīng)用。具有良好的氧還原反應(yīng)（ORR）與氧析出反應(yīng)（OER）催化性能的貴金屬材料已經(jīng)被應(yīng)用于金屬空氣電池,但其昂貴的價(jià)格和差的穩(wěn)定性限制了貴金屬催化劑的進(jìn)一步應(yīng)用。因此合成一種具有良好ORR/OER催化活性,且具有良好穩(wěn)定性的催化劑成為了當(dāng)下研究金屬空氣電池的重點(diǎn)。最近,金屬有機(jī)骨架化合物（MOFs）尤其是沸石咪唑酯骨架（ZIFs）衍生來(lái)的材料,由于具有均勻的雜原子摻雜和過(guò)渡金屬的負(fù)載,因此展現(xiàn)出良好的OER/ORR雙功能催化活性。MOFs衍... 

【文章來(lái)源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

世界對(duì)能源需求量的統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)[7]

金屬有機(jī)骨架化合物及其衍生物的合成與在金屬空氣電池上的應(yīng)用2十年代提出的以石墨為負(fù)極，LiMOx為正極的鋰離子電池[10]，最終索尼公司實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池的商業(yè)化。而且一系列用于鋰離子電池的正極材料，比如:LiFePO4、LiMn2O4不斷出現(xiàn)，在保障安全性，便攜性的同時(shí)也使得鋰離子電池具有較大的能量密度與功率密度[11]。圖1-2通過(guò)使用催化劑實(shí)現(xiàn)的能量產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存方式路線[12]Figure1-2Routeofenergygeneration,conversionandstoragethroughcatalysts[12]1.2鋰離子電池簡(jiǎn)介鋰離子電池主要由可以可逆脫嵌鋰離子的電極材料，由具有良好離子傳導(dǎo)性但對(duì)電子絕緣的電解液和具有較高抗穿刺能力且絕緣的隔膜組成[13]。圖1-3展示了常見(jiàn)的鋰離子電池的構(gòu)造[12]。其中，電極材料對(duì)于電池的能量密度，功率密度，循環(huán)性能起著決定性的作用。電解液則起傳導(dǎo)鋰離子的功能，主要由具有高電位窗口的碳酸二甲酯，碳酸二乙酯等有機(jī)溶劑與六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、高氯酸鋰等鋰的無(wú)機(jī)鹽作為溶質(zhì)組成[14]。圖1-3各種類(lèi)型的鋰離子電池[15]Figure1-3Varioustypesoflithium-ionbatteries[15]

金屬有機(jī)骨架化合物及其衍生物的合成與在金屬空氣電池上的應(yīng)用2十年代提出的以石墨為負(fù)極，LiMOx為正極的鋰離子電池[10]，最終索尼公司實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池的商業(yè)化。而且一系列用于鋰離子電池的正極材料，比如:LiFePO4、LiMn2O4不斷出現(xiàn)，在保障安全性，便攜性的同時(shí)也使得鋰離子電池具有較大的能量密度與功率密度[11]。圖1-2通過(guò)使用催化劑實(shí)現(xiàn)的能量產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存方式路線[12]Figure1-2Routeofenergygeneration,conversionandstoragethroughcatalysts[12]1.2鋰離子電池簡(jiǎn)介鋰離子電池主要由可以可逆脫嵌鋰離子的電極材料，由具有良好離子傳導(dǎo)性但對(duì)電子絕緣的電解液和具有較高抗穿刺能力且絕緣的隔膜組成[13]。圖1-3展示了常見(jiàn)的鋰離子電池的構(gòu)造[12]。其中，電極材料對(duì)于電池的能量密度，功率密度，循環(huán)性能起著決定性的作用。電解液則起傳導(dǎo)鋰離子的功能，主要由具有高電位窗口的碳酸二甲酯，碳酸二乙酯等有機(jī)溶劑與六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、高氯酸鋰等鋰的無(wú)機(jī)鹽作為溶質(zhì)組成[14]。圖1-3各種類(lèi)型的鋰離子電池[15]Figure1-3Varioustypesoflithium-ionbatteries[15]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Adsorption-energy-based activity descriptors for electrocatalysts in energy storage applications[J]. Youwei Wang,Wujie Qiu,Erhong Song,Feng Gu,Zhihui Zheng,Xiaolin Zhao,Yingqin Zhao,Jianjun Liu,Wenqing Zhang.  National Science Review. 2018(03)
[2]鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 王鳳飛,王新慶,楊冰,李振華,王淼.  納米技術(shù)與精密工程. 2004(03)



本文編號(hào)：3270452