鋰硫電池體系由于具有能量密度高、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)勢,被認為是未來最具研究價值和應用前景的電池體系之一。但硫正極存在的導電性差、體積變化大和穿梭效應等缺點嚴重阻礙了鋰硫電池體系的商業(yè)化應用進程。本研究基于磷酸鐵鋰和二氧化釩高氧化還原電位的催化效應構筑了多孔石墨烯/磷酸鐵鋰/硫（HG/LFP/S）和多孔石墨烯/二氧化釩/硫（HG/VO₂/S）兩類載硫復合材料,并通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）等方法對各復合材料的結構與物理性質進行了表征;通過恒流充放電測試等方法對材料的電化學性能進行了測試;通過硫化鋰沉積實驗、多硫化物吸附實驗、對稱電池測試和穿梭電流測試等實驗,結合理論計算對材料的儲能機理進行了研究。本研究有助于對多硫化物催化轉化機理的深入理解,對于今后載硫復合材料的設計具有一定的借鑒意義。通過靜電吸附和高溫處理相結合的方法制備了HG/LFP載硫基體材料,經過硫浸漬和熱處理后,得到具備卵殼結構的HG/LFP/S載硫復合材料。材料中的HG組分可以有效抑制LFP微球的團聚現象,增強LFP與多硫化物的接觸面積,并物理吸附多硫化物,從一定程度上抑制穿梭效... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同二次電池體系的質量能量密度和體積能量密度對比

圖 2-1(b)則給出了鋰硫電池典型的充放電曲線[18]。與鋰離子電池中鋰離子嵌入/脫嵌的機理不同，鋰硫電池的能量轉換是通過單質硫與鋰之間的電化學反應來實現的[19]，其反應方程式(如式(1-2)-(1-4)所示)為：負極：16Li 16Li++16e-(1-2)正極：S8+16Li++16e- 8Li2S (1-3)總反應：S8+16Li 8Li2S (1-4)

王春生課題組[28]利用無序碳納米管通過浸漬的方法制備了管復合材料(SDCNTs)，其微觀形貌如圖 1-4(a)所示。碳納米管中效避免多硫化物的溶解，所獲得的 SDCNTs 正極材料具備良好。另外，文章作者通過對不同溫度下熱處理獲得的 SDCNTs 材測試提出了熱處理誘導的硫在碳骨架中的穩(wěn)定機制(見圖 1-4(b)

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3475009