發(fā)布時(shí)間：2024-03-23 15:44

　　鋰硫電池因其硫正極具有高比容量(1675 m Ah g-1)和高能量密度(2600 Wh kg-1)而受到越來越多的關(guān)注。此外,硫單質(zhì)儲(chǔ)量豐富,并且對(duì)環(huán)境危害很小,因此被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的可持續(xù)能源。但是,鋰硫電池的商業(yè)化卻受到許多的阻礙,比如多硫化物溶解造成的穿梭效應(yīng)、體積膨脹以及導(dǎo)電性差等問題,本文從鋰硫電池硫正極材料的化學(xué)組成和微觀結(jié)構(gòu)出發(fā),設(shè)計(jì)了硫@四氧化三鈷中空球(S@Co₃O₄)、硫@碳納米管/四氧化三鈷中空球(S@CNT/Co₃O₄)以及硫@絲膠衍生的碳/四氧化三鈷中空球(S@C/Co₃O₄)這三者的復(fù)合材料,采用多種材料表征方法對(duì)材料的形貌結(jié)構(gòu)及電池電化學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)地研究,具體的研究內(nèi)容和結(jié)果主要包括如下部分:(1)通過無模板熱溶劑法制備了直徑約為1.95μm的四氧化三鈷中空球。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和熱重分析(TG)等技術(shù)對(duì)制備的四氧化三鈷進(jìn)行了表征。同時(shí)研究了不同實(shí)驗(yàn)因素對(duì)四氧化三鈷形貌的影響,確定了制備...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰硫電池概述
        1.2.1 鋰硫電池的工作原理
        1.2.2 鋰硫電池存在的問題
    1.3 鋰硫電池的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋰硫電池正極材料的研究進(jìn)展
        1.3.2 鋰硫電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展
        1.3.3 鋰硫電池隔膜的研究進(jìn)展
        1.3.4 鋰硫電池電解液的研究進(jìn)展
    1.4 選題依據(jù)及研究內(nèi)容
2 試驗(yàn)方法和儀器
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料表征
        2.2.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.2.2 透射電子顯微鏡
        2.2.3 X射線衍射分析
        2.2.4 X射線光電子能譜分析
        2.2.5 拉曼光譜分析
        2.2.6 比表面積分析
        2.2.7 熱重分析
        2.2.8 多硫化物吸附測試
    2.3 電化學(xué)性能測試
        2.3.1 正極片的制備
        2.3.2 電池組裝
        2.3.3 電化學(xué)性能測試
3 S@Co₃O₄復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.1 四氧化三鈷中空球(Co₃O₄)的制備
        3.2.2 S@Co₃O₄復(fù)合材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Co₃O₄中空球的制備
        3.3.2 S@Co₃O₄復(fù)合材料表征分析
        3.3.3 電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
4 S@CNT/Co₃O₄ 復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.1 CNT/Co₃O₄ 復(fù)合材料的制備
        4.2.2 S@CNT/Co₃O₄ 復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 S@CNT/Co₃O₄ 復(fù)合材料表征分析
        4.3.2 電化學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
5 S@C/Co₃O₄復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
        5.2.1 C/Co₃O₄復(fù)合材料的制備
        5.2.2 S@C/Co₃O₄復(fù)合材料的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 S@C/Co₃O₄材料表征
        5.3.2 電化學(xué)性能分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3936134