發(fā)布時間：2021-11-04 04:32

　　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(yīng)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(yīng)等缺點嚴重阻礙了鋰硫電池體系的商業(yè)化應(yīng)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(yīng)構(gòu)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(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)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(jié)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(zhuǎn)化機理的深入理解,對于今后載硫復合材料的設(shè)計具有一定的借鑒意義。通過靜電吸附和高溫處理相結(jié)合的方法制備了HG/LFP載硫基體材料,經(jīng)過硫浸漬和熱處理后,得到具備卵殼結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同二次電池體系的質(zhì)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(zhuǎn)換是通過單質(zhì)硫與鋰之間的電化學反應(yīng)來實現(xiàn)的[19]，其反應(yīng)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(yīng)：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
[1]正極載體/多硫化物電解液添加劑電極體系的研究[D]. 袁野.哈爾濱工業(yè)大學 2018
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[3]利用限域效應(yīng)制備磷酸鐵鋰納米復合材料及性能研究[D]. 李新魁.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[4]基于氮化釩一維復合材料的可控合成及鋰硫/鋰電性能研究[D]. 朱琳.山東大學 2018
[5]鋰硫電池正極材料的制備與性能研究[D]. 左晨.南京大學 2018
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本文編號：3475009