發(fā)布時(shí)間：2021-07-14 22:06

　　近年來(lái)隨著科技的發(fā)展,傳統(tǒng)的鋰離子電池已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代用電設(shè)備,尤其是新一代新能源電動(dòng)汽車(chē)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)高能量密度和長(zhǎng)使用壽命的需求。與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比,鋰-硫（Li-S）電池?fù)碛谐叩睦碚撃芰棵芏?2600 Wh Kg^-1),引起了研究人員的廣泛關(guān)注。但是,Li-S電池系統(tǒng)中依然存在一些嚴(yán)重的問(wèn)題,如硫單質(zhì)的電子、離子絕緣性,硫基復(fù)合正極在充放電過(guò)程中發(fā)生的體積膨脹,多硫化鋰中間體的溶解及穿梭等,限制了其發(fā)展。因此,本文以提高硫正極導(dǎo)電性,緩解體積膨脹以及抑制多硫化鋰溶解穿梭為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)并制備出能夠有效吸附固定多硫化鋰的極性硫正極載體材料和修飾隔膜,改善Li-S電池面臨的以上問(wèn)題,從而全面提升其電化學(xué)性能,促進(jìn)Li-S電池的推廣應(yīng)用。具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）通過(guò)一步熱解法制備W₂C@C材料,并將該材料與硫單質(zhì)復(fù)合得到W₂C@C/S復(fù)合正極。該W₂C@C載體在一定程度上提升了硫正極的電化學(xué)性能。在0.1 A g^-1電流密度下,首次放電比容量為1000 mAh g^-1... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Li-S電池的結(jié)構(gòu)示意圖及充放電曲線(xiàn)

5圖 1.2 硫基復(fù)合材料分類(lèi)1. 硫-碳復(fù)合材料。在各種不同的載體材料中，碳材料具有導(dǎo)電性高、比表面積大、孔容豐富等特點(diǎn)，因此被人們廣泛關(guān)注[26, 63]。2009 年 Nazar 及其團(tuán)隊(duì)取得了重大突破，成功的制備出了高度有序介孔碳-硫復(fù)合材料并用于 Li-S 電池正極[11]。此后，研究人員對(duì)不同的碳-硫復(fù)合材料進(jìn)行大量的研究，并取得了不錯(cuò)的成果。碳載體材料主要有：多孔碳、石墨烯、碳納米管（CNTs）、碳納米纖維（CNFs）。（1）多孔碳多孔碳是一類(lèi)具有多樣性孔隙結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)碳材料，其石墨化程度相對(duì)較低，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)不僅能夠提高復(fù)合材料的導(dǎo)電率、吸附溶解在正極區(qū)域電解液中的多硫化鋰、減少硫的浸出，而且能夠緩解硫正極在充放電過(guò)程發(fā)生的體積膨脹，因此成為最具實(shí)際應(yīng)用前景的硫載體材料之一。根據(jù)材料的孔隙大小不同，多孔碳可以分為微孔碳、介孔碳和大孔碳。由于多孔碳具有多級(jí)的微觀(guān)

第 3 章 碳化鎢/硫復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究為非晶型材料。圖 3.1 b 為 W2C@C/S 復(fù)合材料的 XRD 圖，圖中純硫的特征峰與JCPDS NO. 08-0247 標(biāo)準(zhǔn)卡片相復(fù)合。圖 3.2 為 W2C@C 材料的拉曼譜圖，圖中出現(xiàn)在 1375 cm-1和 1588 cm-1處的特征峰，證明了 W2C@C 材料存在著碳成分。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高性能鋰硫電池研究進(jìn)展[J]. 劉帥,姚路,章琴,李路路,胡南滔,魏良明,魏浩.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]鋰離子電池硅基負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 李瑞榮,王慶濤.  材料導(dǎo)報(bào). 2014(09)
[3]中國(guó)新能源發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J]. 柳士雙.  經(jīng)濟(jì)與管理. 2010(06)

博士論文
[1]鋰硫電池正極材料設(shè)計(jì)及其電化學(xué)性能研究[D]. 姚岑.東北師范大學(xué) 2018
[2]鋰硫電池正極材料及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究[D]. 王釗.東北師范大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3284984