在21世紀(jì),隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源短缺與環(huán)境污染已被公認(rèn)為最具有挑戰(zhàn)性的兩個(gè)重大問(wèn)題。在此情形下,開(kāi)發(fā)可再生的、清潔的新型能源成為了未來(lái)的必定趨勢(shì)。為了能高效利用這些新能源,現(xiàn)急需發(fā)展高性能的能量?jī)?chǔ)存裝置。近年來(lái),水系鎳鋅電池因?yàn)榫哂邪踩h(huán)保、成本低廉、資源豐富、高理論容量等優(yōu)點(diǎn)受到了科研工作者廣泛的關(guān)注。但遺憾的是,鎳鋅電池仍然存在著一系列的問(wèn)題,例如,由于鎳基正極材料的差電化學(xué)可逆性和低電導(dǎo)率等導(dǎo)致了鎳鋅電池容量低、循環(huán)穩(wěn)定性較差等問(wèn)題;以及鋅枝晶的形成,極易刺穿電池隔膜,進(jìn)而引起電池短路和電極容量的不可逆損失,這些在某種程度上都限制了鎳鋅電池在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)一步的發(fā)展和推廣。本文針對(duì)鎳鋅電池的鎳基正極材料容量低、壽命短的問(wèn)題,以二硫化三鎳（Ni₃S₂）和鉬酸鎳（NiMoO₄）為研究對(duì)象,通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)控、電解液改性等方法和手段對(duì)電極材料進(jìn)行改性研究,系統(tǒng)探索其構(gòu)效關(guān)系。具體開(kāi)展的研究工作如下:1.發(fā)展了一種通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱反應(yīng),在泡沫鎳基底上生長(zhǎng)了均勻的自支撐Ni₃S₂三... 

【文章來(lái)源】：五邑大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鉛酸蓄電池的工作原理圖

五邑大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論5mAhg-1）。表1-1有機(jī)系鋰離子電池與水系鋰離子綜合性能比較[73,74]性能參數(shù)有機(jī)系鋰離子電池水系鋰離子電池反應(yīng)機(jī)制離子電導(dǎo)率電池效率穩(wěn)定性成本安全性環(huán)境污染現(xiàn)狀嵌鋰低低功率高高低大難以制成動(dòng)力電池嵌鋰高高功率低低高小可制成動(dòng)力電池圖1-2水系鈉離子電池的工作原理圖[75]水系二次鋅電池以安全、環(huán)保、高功率和成本低廉等優(yōu)異性能吸引了廣大的研究者。相比與鋰，鋅不僅同樣具有較高的比容量（820mAhg-1），而且儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉（除鐵之外價(jià)格最低的金屬）、活潑性低，在空氣中能夠穩(wěn)定存在。與其他類型電池相比，水系鋅電池具有明顯的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在：（1）金屬鋅具有較低的氧化還原電位（-0.76Vvs.SHE），可實(shí)現(xiàn)水系鋅電池的高工作電壓、高

五邑大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論8圖1-4Co3O4/Ni//Zn電池示意圖[99]圖1-5NiO/CNT//Zn電池的a)示意圖和b)電化學(xué)性能圖[101]金屬硫化物在2010年被P.Justin和他的團(tuán)隊(duì)[102]提出同樣可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。而在金屬硫化物中，Ni3S2因其容量大、電化學(xué)可逆程度高，以及在常溫下的電導(dǎo)率高于此氧化物的電導(dǎo)率（常溫下為5.5×104Scm-1），而被廣泛應(yīng)用于鋰離子電池中，而Ni(II)和Ni(III)之間的可逆轉(zhuǎn)變使其具有更高的電化學(xué)可逆性，因此其作為正極材料在鋅電池中具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?015年，Hu等[103]首次報(bào)道了一種以泡沫鎳為支撐的Ni3S2納米片為正極材料，組裝了高性能的堿性鎳鋅電池（圖1-6）。正極反應(yīng)如下：NixeOSHingdischingchNixOSHx)(argarg2323（1-1）該鎳鋅電池經(jīng)過(guò)100次循環(huán)后，仍能提供125mAhg-1的高容量，并且沒(méi)有明

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3600587