目前研究的鋰離子電池(LIBs)的發(fā)展主要通過探究新型正極材料。當(dāng)前,LiBO_2、LiMn_2O_4和LiFePO_4等無機(jī)復(fù)合陰極材料在商業(yè)化鋰離子電池在性能方面遇到的問題是理論容量低、礦產(chǎn)資源有限和成本較高等。有機(jī)陰極材料作為一種很有發(fā)展前途的正極材料,由于其理論容量高、安全性高、可調(diào)制分子結(jié)構(gòu)、可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。具有電活性有機(jī)物的一個重要特征是通過可逆氧化還原反應(yīng)從嵌鋰到化學(xué)鍵上鋰的積累轉(zhuǎn)化機(jī)制。由于有機(jī)碳材料,包括羰基化合物、有機(jī)硫化合物、自由基聚合物和導(dǎo)電聚合物的氧化還原機(jī)理和結(jié)構(gòu)的多樣性,這些材料為鋰-有機(jī)鋰離子電池的正極材料的選用提供了豐富的選擇。其中,氧化還原活性有機(jī)羰基化合物(如PTCDA)作為有機(jī)正極材料在可充電鋰離子電池中得到了廣泛的關(guān)注。下面為本文中的研究工作。有機(jī)正極材料如N,N′-二甲基-3,4,9,10-傒四羧基二酰亞胺(PDI),由于其理論容量高,安全性高,可在分子水平上調(diào)制,以及理想的可持續(xù)性而極具吸引力。然而,由于活性物質(zhì)在電解液中的溶解而導(dǎo)致的短循環(huán)壽命和低倍率容量的問題已成為實際應(yīng)用的一個不可避免的障礙�；钚蕴�、碳納米管和石墨烯等碳材料由于其弱的相互作用,不能很好地穩(wěn)定電解質(zhì)中的有機(jī)物。本文中是設(shè)計了一中新的有機(jī)材料,來實現(xiàn)長循環(huán)鋰離子電池(LIBs),這依賴于正負(fù)電荷PDI和帶負(fù)電荷的還原氧化石墨烯(RGO)之間的離子相互作用。在這種設(shè)計中,碳基質(zhì)可以負(fù)載大量的有機(jī)分子,并且它們足夠強(qiáng),能夠在電解質(zhì)中長期保存它們。因此,這種獨(dú)特的設(shè)計使得有機(jī)PDI鋰離子電池(PDI-LIBs)的制造具有非常高的可逆容量超過81mAh/g,在25mA/g下具有優(yōu)異的可循環(huán)性,而且在高電流率為500mAh/g時,其容量仍然保持在28.4mA/g。近期的研究證實我們的方法對于許多其它有機(jī)化合物是有效的。
【學(xué)位單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM912
【部分圖文】：

1-1 扣式電池鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖子電池通常有 LiCoO2、LiFePO4ixC6）做負(fù)極，電解質(zhì)為鋰鹽有機(jī)電過程中，鋰離子來回在正極和負(fù)極由外電路到達(dá)負(fù)極，同時鋰離結(jié)合，從而保持電池的內(nèi)外電荷2為正極石墨為負(fù)極的鋰離子電池x2CoO xLi xe 6C2 ne 2nLi nLiSRSLi

圖 1-1 扣式電池鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖鋰離子電池通常有 LiCoO2、LiFePO4、L（LixC6）做負(fù)極，電解質(zhì)為鋰鹽有機(jī)溶放電過程中，鋰離子來回在正極和負(fù)極從正極由外電路到達(dá)負(fù)極，同時鋰離子從石墨結(jié)合，從而保持電池的內(nèi)外電荷平衡iCoO2為正極石墨為負(fù)極的鋰離子電池為1 x2Li CoO xLi xe x6 Li C n 2 ne 2nLi nLiSRSLi

第 1 章 緒論這種有機(jī)硫聚合物做正極材料面臨的困難是：放電過程中，的產(chǎn)物容易溶解在有機(jī)電解液中，這樣就大大降低了電池的實驗中解決這一難題的方法主要是：1）使用固態(tài)電解質(zhì)；其包覆；3）使用凝膠電解等方法。目前這種辦法沒有從根源是緩解了該物質(zhì)在電解質(zhì)中的溶解，所以解決這一困難還需究。

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本文編號：2829090