鋰硫電池是下一代儲(chǔ)能電池體系中最具前景的技術(shù)之一,其使用硫單質(zhì)作為正極活性材料,具有較高的理論比容量（1675 m Ah g-1）和理論能量密度（2600 Wh kg-1）。同時(shí),硫單質(zhì)還具有低成本、無(wú)毒和環(huán)境友好的優(yōu)勢(shì),使得鋰硫電池成為下一代儲(chǔ)能電池體系的研究熱點(diǎn)。雖然鋰硫電池中硫正極的優(yōu)勢(shì)明顯,但是存在一些突出的問(wèn)題和短板,例如硫和硫化鋰的絕緣性導(dǎo)致電極活性不佳,中間產(chǎn)物多硫化物（Li₂Sx,4≤x≤8）在有機(jī)電解液中的溶解流失導(dǎo)致存在于正負(fù)極之間的“穿梭效應(yīng)”（“穿梭效應(yīng)”是指多硫化物分子從負(fù)極向正極遷移以及相反的過(guò)程,卻沒(méi)有產(chǎn)生有效的電荷轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致硫的不可逆損失,庫(kù)倫效率低,循環(huán)性能差以及界面阻抗增大）。本論文針對(duì)上述鋰硫電池中硫正極存在的問(wèn)題,通過(guò)正極的結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì),制備了新型硫正極以改善電化學(xué)性能,抑制多硫化物的溶解流失和避免“穿梭效應(yīng)”,主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1.四氧化三錳復(fù)合碳纖維的高載量硫正極:構(gòu)筑了高載量鋰硫電池,其正極為靜電紡絲法制備的具有多層堆疊結(jié)構(gòu)的自支撐紙質(zhì)電極（Mn₃O₄@CNF/... 

【文章頁(yè)數(shù)】：129 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰硫電池工作原理
    1.3 鋰硫電池面臨的挑戰(zhàn)
    1.4 調(diào)控多硫化物中間產(chǎn)物的研究進(jìn)展
    1.5 高載量硫正極的研究進(jìn)展
    1.6 有機(jī)硫正極的研究進(jìn)展
    1.7 硫化鋰正極材料的研究進(jìn)展
    1.8 本論文研究目的和研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
    2.2 材料表征與分析
    2.3 材料的電化學(xué)性能測(cè)試
3 Mn_3O_4@CNF/S自支撐的紙質(zhì)正極用于高載量的鋰硫電池
    3.1 引言
    3.2 材料制備
    3.3 Mn_3O_4@CNF/S正極材料的結(jié)構(gòu)與形貌
    3.4 Mn_3O_4@CNF/S正極材料的儲(chǔ)鋰性能研究
    3.5 Mn_3O_4@CNF吸附機(jī)理的研究
    3.6 本章小結(jié)
4 高倍率長(zhǎng)壽命的硒摻雜硫化聚丙烯腈用于高性能鋰硫電池
    4.1 引言
    4.2 材料制備與表征
    4.3 硒摻雜硫化聚丙烯腈正極材料的結(jié)構(gòu)和形貌
    4.4 硒摻雜硫化聚丙烯腈正極材料的儲(chǔ)鋰性能研究
    4.5 本章小結(jié)
5 原位制備硫化鋰用于鋰硫電池正極材料
    5.1 引言
    5.2 材料制備
    5.3 硫化鋰正極的形貌和表征
    5.4 硫化鋰正極的電化學(xué)性能研究
    5.5 本章小結(jié)
6 全論文總結(jié)
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新性
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間所發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3700711