多孔碳材料的合成及其在鋰離子電池中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2023-04-01 23:56
鋰離子電池和傳統(tǒng)電池相比具有能量密度高、循環(huán)壽命長、體積小、重量輕、自放電率低、無記憶效應(yīng)、應(yīng)用溫度范圍廣和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),目前被廣泛應(yīng)用于3C類電子產(chǎn)品(計(jì)算機(jī)類、通信類和消費(fèi)類電子)、電動(dòng)交通工具以及靜態(tài)大規(guī)模儲(chǔ)能等領(lǐng)域。在鋰離子電池的實(shí)際應(yīng)用中,電極材料是制約其性能及應(yīng)用推廣的重要因素,因此發(fā)展新一代的鋰電池電極材料至關(guān)重要。由于多孔碳材料具有優(yōu)異的物理化學(xué)穩(wěn)定性,高比表面積及較高的導(dǎo)電率,并且其孔隙可控,易于進(jìn)行雜原子摻雜,而且其碳骨架在脫嵌鋰時(shí)幾乎不產(chǎn)生體積膨脹,因此多孔碳材料在鋰離子電池負(fù)極材料應(yīng)用方面有很大的潛力。多孔碳材料的制備方式多種多樣,其中以多孔有機(jī)聚合物為碳源制備的多孔碳材料由于具有元素可設(shè)計(jì)性、結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)性、超高的穩(wěn)定性、高比表面積及高碳含量等特點(diǎn),在氣體吸附、能量存儲(chǔ)及鋰離子電池方面有諸多應(yīng)用;阡囯x子電池負(fù)極材料、多孔有機(jī)聚合物及其衍生碳材料的發(fā)展和研究現(xiàn)狀,本文開展了如下工作:(1)我們首先通過有機(jī)合成的方法設(shè)計(jì)合成了四溴苯基并五苯化合物,并以此為構(gòu)筑單元制備了具有規(guī)則形貌的新型多孔有機(jī)聚合物材料。通過控制聚合反應(yīng)過程中溶劑的極性大小,考察其對材料聚合...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鋰離子電池概述
1.1.1 鋰離子電池的發(fā)展
1.1.2 鋰離子電池的構(gòu)造及工作原理
1.2 鋰離子電池負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀
1.2.1 非碳負(fù)極材料
1.2.2 碳負(fù)極材料
1.3 碳負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰機(jī)制及制備方法
1.3.1 碳負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰機(jī)制
1.3.2 碳負(fù)極材料制備及改性方法
1.4 多孔聚合物衍生碳材料
1.4.1 多孔有機(jī)聚合物簡介
1.4.2 多孔聚合物衍生碳材料的簡介
1.4.3 多孔聚合物衍生碳材料的應(yīng)用
1.5 選題意義
1.6 研究內(nèi)容
第2章 多孔有機(jī)聚合物的可控合成及表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2.2 表征方法
2.2.3 單體的合成
2.2.4 多孔有機(jī)聚合物的可控合成
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 單體的核磁共振氫譜圖
2.3.2 掃描電鏡表征
2.3.3 氮?dú)馕摳綔y試(BET)
2.3.4 熱重分析測試(TGA)
2.4 本章小結(jié)
第3章 多孔碳材料在鋰離子電池中的應(yīng)用初步探究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器試劑
3.2.2 表征方法
3.2.3 THF型多孔有機(jī)聚合物的碳化
3.2.4 鋰離子半電池的組裝
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 碳化處理溫度對電極材料結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2 碳化處理溫度對電極材料電化學(xué)性能的影響
3.3.3 電極材料尺寸對鋰離子電池性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 THF-800號(hào)材料的表征及電化學(xué)性能測試
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
4.2.2 表征方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 THF-800號(hào)材料的表征
4.3.2 THF-800 號(hào)材料的電化學(xué)性能測試
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號(hào):3778113
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鋰離子電池概述
1.1.1 鋰離子電池的發(fā)展
1.1.2 鋰離子電池的構(gòu)造及工作原理
1.2 鋰離子電池負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀
1.2.1 非碳負(fù)極材料
1.2.2 碳負(fù)極材料
1.3 碳負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰機(jī)制及制備方法
1.3.1 碳負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰機(jī)制
1.3.2 碳負(fù)極材料制備及改性方法
1.4 多孔聚合物衍生碳材料
1.4.1 多孔有機(jī)聚合物簡介
1.4.2 多孔聚合物衍生碳材料的簡介
1.4.3 多孔聚合物衍生碳材料的應(yīng)用
1.5 選題意義
1.6 研究內(nèi)容
第2章 多孔有機(jī)聚合物的可控合成及表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2.2 表征方法
2.2.3 單體的合成
2.2.4 多孔有機(jī)聚合物的可控合成
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 單體的核磁共振氫譜圖
2.3.2 掃描電鏡表征
2.3.3 氮?dú)馕摳綔y試(BET)
2.3.4 熱重分析測試(TGA)
2.4 本章小結(jié)
第3章 多孔碳材料在鋰離子電池中的應(yīng)用初步探究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器試劑
3.2.2 表征方法
3.2.3 THF型多孔有機(jī)聚合物的碳化
3.2.4 鋰離子半電池的組裝
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.3.1 碳化處理溫度對電極材料結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2 碳化處理溫度對電極材料電化學(xué)性能的影響
3.3.3 電極材料尺寸對鋰離子電池性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 THF-800號(hào)材料的表征及電化學(xué)性能測試
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
4.2.2 表征方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 THF-800號(hào)材料的表征
4.3.2 THF-800 號(hào)材料的電化學(xué)性能測試
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):3778113
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