新型二維碳基納米片復(fù)合材料的可控合成及儲(chǔ)鋰/鈉性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-27 20:12
鋰離子二次電池具有能量密度高、工作電壓高、安全可靠、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),已成為最具潛能的能量存儲(chǔ)裝置。但隨著鋰離子電池的大規(guī)模應(yīng)用,鋰的有限資源限制其發(fā)展。由于鈉地球豐度較高,鈉離子電池也被認(rèn)為是鋰離子電池最有潛力的替代品。電池的壽命和能量密度等性能主要由其電極材料決定,所以開發(fā)高性能的電極材料已成為電池研究的關(guān)鍵因素。在負(fù)極材料方面,碳材料被認(rèn)為是最有前景商業(yè)化的材料之一,碳材料的結(jié)構(gòu)和形貌是影響其電化學(xué)性能的主要因素。但是目前商業(yè)化鋰離子電池負(fù)極材料為石墨碳材料,其理論比容量較低(372 mAh g-1)和倍率性能差,不能滿足高能量和高功率設(shè)備發(fā)展的需要,迫切要求開展高容量碳負(fù)極材料的探索和研究。新型碳材料與其復(fù)合材料的開發(fā)和研究,是提高鋰/鈉離子電池負(fù)極材料儲(chǔ)鋰/鈉性能的趨勢(shì)。目前已報(bào)道的新型碳材料有零維、一維、二維、三維以及其多維度多結(jié)構(gòu)復(fù)合型,其復(fù)合方式有碳包覆、碳混合、碳負(fù)載等方式。但為開發(fā)高性能鋰/鈉離子電池,需充分發(fā)揮碳材料與其他納米儲(chǔ)鋰/鈉材料的協(xié)同優(yōu)勢(shì)。本論文以新型二維碳納米片與過渡金屬儲(chǔ)鋰納米材料的復(fù)合材料為立足點(diǎn),旨在探索合成一系列嵌入式過渡金屬納米顆粒和碳納米片復(fù)...
【文章來源】:南京師范大學(xué)江蘇省211工程院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1裡離子電池工作原理示意圖tW??1.2.3裡離子電化的應(yīng)用和實(shí)巧??
Gr?件?bm,?rtnartitre?^1*?Solveiil?iiiotrculf??圖1.1裡離子電池工作原理示意圖tW??1.2.3裡離子電化的應(yīng)用和實(shí)巧??20世紀(jì)90年代,裡離子電池主要應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等高端數(shù)碼產(chǎn)品上,??到90年代末期隨著移動(dòng)電話的開發(fā)和發(fā)展普及,手機(jī)成為裡離子電池的最重要應(yīng)用??市場(chǎng)。90年代裡離子電池生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)條件較苛刻、產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)和制??備技術(shù)掌握在少數(shù)企業(yè)手中,導(dǎo)致較高裡離子市場(chǎng)價(jià)格,并且裡離子電池僅在少數(shù)??4??
1?霞?^53??Ok??圖1.2裡離子電池在(a)便攜式電子產(chǎn)品腳電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車似能量存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用??從這方面來看可認(rèn)為,裡離子電池產(chǎn)業(yè)正迎來它發(fā)展的敲峰時(shí)期。裡離子電池??市場(chǎng)2011年?2013年的供需結(jié)構(gòu)變化顯示,雖然W智能手機(jī)為代表的消費(fèi)類便攜式??電子產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)裡離子電池的需求量仍然占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,2013年市場(chǎng)占比高達(dá)??62.77?%,但市場(chǎng)占比W每年大約8?9個(gè)百分點(diǎn)的速度在快速下降,預(yù)計(jì)2014年將??會(huì)降至54?%W下,而到2015年將肯定達(dá)不到一半。因此,從發(fā)展趨勢(shì)上來判斷,裡??電產(chǎn)業(yè)的未來在動(dòng)力電池市場(chǎng)——交通工具電動(dòng)化市場(chǎng)和工業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng),電動(dòng)汽車??和電動(dòng)自行車為代表的電動(dòng)交通工具對(duì)裡離子電池的需求占比從2011年的1化98?%??上升到2013年的22.22?%,市場(chǎng)份額翻了一番有余;從絕對(duì)量看,需求總量由2011??年的292.54萬kWh飛速增長(zhǎng)到2013年的1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳化鐵功能化的三維氮摻雜碳材料制備及高性能電化學(xué)過氧化氫傳感器的構(gòu)建(英文)[J]. 張瑞中,陳衛(wèi). Science Bulletin. 2015(05)
[2]鋰離子電池片狀四氧化三鈷負(fù)極的合成及改性[J]. 黃國(guó)勇,徐盛明,李林艷,王學(xué)軍,路莎莎. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]Co3O4納米線的丙三醇輔助合成及其電化學(xué)性質(zhì)(英文)[J]. 張國(guó)梁,趙丹,郭培志,位忠斌,趙修松. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]Micro-sized and Nano-sized Fe3O4 Particles as Anode Materials for Lithium-ion Batteries[J]. Y.X.Chen 1),L.H.He 1),P.J.Shang 2),Q.L.Tang 1),Z.Q.Liu 2),H.B.Liu 1) and L.P.Zhou 1) 1) College of Materials Science and Engineering,Hunan University,Changsha 410082,China 2) Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2011(01)
[5]鋰離子電池技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展[J]. 楊萍,蘇金然. 電源技術(shù). 2009(11)
[6]鋰離子二次電池的應(yīng)用和發(fā)展[J]. 安平,其魯. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(S1)
[7]銅箔在鋰離子電池中的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. ;圪t. 稀有金屬. 2005(06)
[8]鋰離子電池硬碳負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 孫顥,蒲薇華,何向明,李建軍,姜長(zhǎng)印,萬春榮. 化工新型材料. 2005(11)
[9]鋰離子電池的發(fā)展?fàn)顩r與應(yīng)用[J]. 侯轉(zhuǎn)丹. 山西焦煤科技. 2004(07)
博士論文
[1]炭凝膠及其復(fù)合材料用于鋰離子電池負(fù)極材料研究[D]. 巢亞軍.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3613013
【文章來源】:南京師范大學(xué)江蘇省211工程院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1裡離子電池工作原理示意圖tW??1.2.3裡離子電化的應(yīng)用和實(shí)巧??
Gr?件?bm,?rtnartitre?^1*?Solveiil?iiiotrculf??圖1.1裡離子電池工作原理示意圖tW??1.2.3裡離子電化的應(yīng)用和實(shí)巧??20世紀(jì)90年代,裡離子電池主要應(yīng)用在數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等高端數(shù)碼產(chǎn)品上,??到90年代末期隨著移動(dòng)電話的開發(fā)和發(fā)展普及,手機(jī)成為裡離子電池的最重要應(yīng)用??市場(chǎng)。90年代裡離子電池生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)條件較苛刻、產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)和制??備技術(shù)掌握在少數(shù)企業(yè)手中,導(dǎo)致較高裡離子市場(chǎng)價(jià)格,并且裡離子電池僅在少數(shù)??4??
1?霞?^53??Ok??圖1.2裡離子電池在(a)便攜式電子產(chǎn)品腳電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車似能量存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用??從這方面來看可認(rèn)為,裡離子電池產(chǎn)業(yè)正迎來它發(fā)展的敲峰時(shí)期。裡離子電池??市場(chǎng)2011年?2013年的供需結(jié)構(gòu)變化顯示,雖然W智能手機(jī)為代表的消費(fèi)類便攜式??電子產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)裡離子電池的需求量仍然占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,2013年市場(chǎng)占比高達(dá)??62.77?%,但市場(chǎng)占比W每年大約8?9個(gè)百分點(diǎn)的速度在快速下降,預(yù)計(jì)2014年將??會(huì)降至54?%W下,而到2015年將肯定達(dá)不到一半。因此,從發(fā)展趨勢(shì)上來判斷,裡??電產(chǎn)業(yè)的未來在動(dòng)力電池市場(chǎng)——交通工具電動(dòng)化市場(chǎng)和工業(yè)儲(chǔ)能市場(chǎng),電動(dòng)汽車??和電動(dòng)自行車為代表的電動(dòng)交通工具對(duì)裡離子電池的需求占比從2011年的1化98?%??上升到2013年的22.22?%,市場(chǎng)份額翻了一番有余;從絕對(duì)量看,需求總量由2011??年的292.54萬kWh飛速增長(zhǎng)到2013年的1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳化鐵功能化的三維氮摻雜碳材料制備及高性能電化學(xué)過氧化氫傳感器的構(gòu)建(英文)[J]. 張瑞中,陳衛(wèi). Science Bulletin. 2015(05)
[2]鋰離子電池片狀四氧化三鈷負(fù)極的合成及改性[J]. 黃國(guó)勇,徐盛明,李林艷,王學(xué)軍,路莎莎. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]Co3O4納米線的丙三醇輔助合成及其電化學(xué)性質(zhì)(英文)[J]. 張國(guó)梁,趙丹,郭培志,位忠斌,趙修松. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]Micro-sized and Nano-sized Fe3O4 Particles as Anode Materials for Lithium-ion Batteries[J]. Y.X.Chen 1),L.H.He 1),P.J.Shang 2),Q.L.Tang 1),Z.Q.Liu 2),H.B.Liu 1) and L.P.Zhou 1) 1) College of Materials Science and Engineering,Hunan University,Changsha 410082,China 2) Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2011(01)
[5]鋰離子電池技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展[J]. 楊萍,蘇金然. 電源技術(shù). 2009(11)
[6]鋰離子二次電池的應(yīng)用和發(fā)展[J]. 安平,其魯. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(S1)
[7]銅箔在鋰離子電池中的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. ;圪t. 稀有金屬. 2005(06)
[8]鋰離子電池硬碳負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 孫顥,蒲薇華,何向明,李建軍,姜長(zhǎng)印,萬春榮. 化工新型材料. 2005(11)
[9]鋰離子電池的發(fā)展?fàn)顩r與應(yīng)用[J]. 侯轉(zhuǎn)丹. 山西焦煤科技. 2004(07)
博士論文
[1]炭凝膠及其復(fù)合材料用于鋰離子電池負(fù)極材料研究[D]. 巢亞軍.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3613013
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