發(fā)布時間：2022-12-05 18:53

　　自上世紀九十年代商業(yè)化以來,鋰離子電池（Lithium-Ion Batteries,LIBs）以其較高的能量密度、功率密度、循環(huán)壽命和無記憶效應等優(yōu)點已逐漸成為手機、筆記本電腦等便攜電子設備的主要儲能器件。雖然鋰離子電池的各方面性能已遠超鎳鉻、鉛酸等其他類型電池,但電動汽車等新興交通工具在能量密度、安全性、制作成本和環(huán)境影響等方面對其提出了更高的要求。因此,人們迫切需要開發(fā)出性能更好的新型鋰離子電池。在鋰離子電池的四個組成部分——正極、負極、電解液和多孔隔膜中,正負極與能量密度等各項關鍵指標直接相關,改進正負極材料的性能有利于大大提升電池的整體性能。目前商業(yè)鋰離子電池一般使用石墨作為負極,鈷酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰作為正極,研發(fā)新型材料取代這些傳統(tǒng)材料是新型鋰離子電池開發(fā)中的一個最主要的科研方向。金屬有機框架材料（Metal-Organic Frameworks,MOFs）是金屬離子或離子簇與多齒有機配體通過配位鍵組裝的多孔晶態(tài)材料。其具備的配體和金屬可調(diào)換性、孔道尺寸和比表面積可調(diào)控性使其在催化、傳感、藥物負載、質(zhì)子傳導、氣體分離與吸附等方面取得了較廣泛的應用。隨著近年來研究日益深入... 

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
內(nèi)容摘要
ABSTRACT
主要符號與縮略語
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰離子電池簡介
        1.2.1 鋰離子電池的組成及工作原理
        1.2.2 鋰離子電池正極材料簡介
        1.2.3 鋰離子電池負極材料簡介
    1.3 金屬有機框架(MOFs)材料簡介
        1.3.1 MOFs合成方法簡介
        1.3.2 MOFs材料的特點
        1.3.3 MOFs材料種類
        1.3.4 MOFs材料應用展望
    1.4 論文選題及創(chuàng)新點
第二章 基于活性氮的MOFs用于高壓高倍率陰離子插層電池
    2.1 前言
    2.2 材料合成
        2.2.1 H_2DAnT的純化
        2.2.2 Li_2DAnT的合成
        2.2.3 ZnDAnT的合成
        2.2.4 CuDAnT的合成
    2.3 結果與討論
        2.3.1 結構及表征
        2.3.2 電化學表征與充放電機理研究
    2.4 本章小結
第三章 柱層結構MOFs用于高性能鋰電負極材料
    3.1 前言
    3.2 材料合成
        3.2.1 柱層狀Co-MOF-1 的合成
        3.2.2 鏈狀的Mn-MOF-2 的合成
        3.2.3 柱層狀Co-MOF-3 的合成
        3.2.4 柱層狀Mn-MOF-4 的合成
    3.3 結果與討論
        3.3.1 結構及表征
        3.3.2 電化學表征及機理研究
    3.4 本章小結
第四章 基于苯羧酸型的高容量新型MOFs負極材料的開發(fā)
    4.1 前言
    4.2 材料合成
    4.3 結果與討論
        4.3.1 結構及表征
        4.3.2 電化學表征
    4.4 本章小結
第五章 基于氮氧雙配位的高穩(wěn)定MOFs負極材料的開發(fā)
    5.1 前言
    5.2 材料合成
        5.2.1 Co-pydc的合成
        5.2.2 Co-BDC的合成
    5.3 結果與討論
        5.3.1 結構及表征
        5.3.2 電化學表征
    5.4 本章小結
第六章 鈷、鋅雙金屬ZIFs的高性能儲鋰性質(zhì)研究
    6.1 前言
    6.2 材料合成
    6.3 結果與討論
        6.3.1 結構及表征
        6.3.2 電化學表征
        6.3.3 充放電機理研究
    6.4 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
附錄 試劑儀器與測試方法
    主要實驗試劑
    電化學測試
    非原位測試方法
作者簡介及學術論文
    作者簡介
    學術論文
后記


【參考文獻】：
期刊論文
[1]能源結構隨能源需求增長而持續(xù)多樣化——2018年世界能源統(tǒng)計年鑒解讀[J]. 錢伯章,李敏.  中國石油和化工經(jīng)濟分析. 2018(08)
[2]基于氮原子氧化還原的雙金屬沸石咪唑框架用于高性能鋰離子電池負極（英文）[J]. 婁霄冰,寧艷群,李超,胡小詩,沈明,胡炳文.  Science China Materials. 2018(08)
[3]One-Pot Synthesis of Co-Based Coordination Polymer Nanowire for Li-Ion Batteries with Great Capacity and Stable Cycling Stability[J]. Peng Wang,Xiaobing Lou,Chao Li,Xiaoshi Hu,Qi Yang,Bingwen Hu.  Nano-Micro Letters. 2018(02)



本文編號：3710171