小分子功能化碳納米管在鋰硫電池正極材料中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-06 07:44
鋰硫電池由于其低的經(jīng)濟(jì)成本和高的比能量具有巨大的發(fā)展前景。然而嚴(yán)重的穿梭效應(yīng)和正極-電解液復(fù)雜的界面反應(yīng)是鋰硫電池成功商業(yè)化的大障礙。本文將小分子調(diào)控材料作為鋰硫電池的添加劑引入普通的正極中,用于加快液相多硫化物轉(zhuǎn)化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及長(zhǎng)鏈多硫化物向短鏈多硫化物兩相間變化的效率。文中的主要內(nèi)容如下:(1)將調(diào)控小分子三(4-氟苯基)膦加入多壁碳納米管負(fù)載單質(zhì)硫復(fù)合材料中作正極(CNTs-S-TFPP)。經(jīng)優(yōu)化后,在0.2 C,得到一個(gè)較高的初始容量1492 mAh g-1同時(shí)將倍率提至5 C,進(jìn)行1000次循環(huán)后,仍保持約300 mAh g-1的放電容量,每圈的衰減率為0.042%。另外,當(dāng)在單位面積的硫負(fù)載量上升至4.2 mg cm-2時(shí),以0.1 C循環(huán)140圈后容量有545 mAh g-1,同時(shí)有84.6%的容量保留率。(2)在鋰硫電池充放過(guò)程中,As2S3被選為界面調(diào)控材料引入碳納米管-硫材料中(CNTs-S-As2S3
【文章來(lái)源】:溫州大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文結(jié)構(gòu)框架
圖 2-1 含 TFPP,TPP 和 TPPO 小分子鋰硫電池的正極示意圖。Figure 2-1 Schematics of electrode with TFPP, TPP and TPPO for Li-S battery.電池設(shè)計(jì)的示意圖如圖 2-1 所示。與之前報(bào)道的鋰硫電池正極[99, 104, 113]相比,在本章中,我們采用了一種基于三個(gè)小分子(TFPP、TPP 和 TPPO)電極的設(shè)計(jì)。通過(guò) π-π 作用,這些小分子作為界面調(diào)控劑依附在正極表面。含調(diào)控劑的正極在本文中根據(jù)加入小分子的不同分別稱為 CNTS-S-TFPP、CNTS-S-TPP 和CNTS-S-TPPO。同時(shí)為了考慮實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性,普通不含調(diào)控分子的正極作為對(duì)照組也被制備及被稱為 CNTs-S。下文是具體實(shí)驗(yàn)流程。
溫州大學(xué)碩士學(xué)位論文與討論含硫復(fù)合材料的相關(guān)表征驗(yàn)方法獲得碳納米管含硫復(fù)合材料制備成正極片用于進(jìn)驗(yàn)前,測(cè)定該材料的載硫量是非常重要一環(huán)。因?yàn)橹挥性诤勘淮_認(rèn)后,才能順利進(jìn)行后續(xù)定量實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析米管含硫復(fù)合材料的 TGA 曲線。由圖可知,硫的質(zhì)量占在這章內(nèi)容中,如無(wú)特別說(shuō)明,硫的含量都以 60%進(jìn)行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰硫電池電解質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 金朝慶,謝凱,洪曉斌. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]鋰電池用正極材料多硫代苯的電化學(xué)性能[J]. 王維坤,王安邦,曹高萍,楊裕生. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(12)
本文編號(hào):3121065
【文章來(lái)源】:溫州大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文結(jié)構(gòu)框架
圖 2-1 含 TFPP,TPP 和 TPPO 小分子鋰硫電池的正極示意圖。Figure 2-1 Schematics of electrode with TFPP, TPP and TPPO for Li-S battery.電池設(shè)計(jì)的示意圖如圖 2-1 所示。與之前報(bào)道的鋰硫電池正極[99, 104, 113]相比,在本章中,我們采用了一種基于三個(gè)小分子(TFPP、TPP 和 TPPO)電極的設(shè)計(jì)。通過(guò) π-π 作用,這些小分子作為界面調(diào)控劑依附在正極表面。含調(diào)控劑的正極在本文中根據(jù)加入小分子的不同分別稱為 CNTS-S-TFPP、CNTS-S-TPP 和CNTS-S-TPPO。同時(shí)為了考慮實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性,普通不含調(diào)控分子的正極作為對(duì)照組也被制備及被稱為 CNTs-S。下文是具體實(shí)驗(yàn)流程。
溫州大學(xué)碩士學(xué)位論文與討論含硫復(fù)合材料的相關(guān)表征驗(yàn)方法獲得碳納米管含硫復(fù)合材料制備成正極片用于進(jìn)驗(yàn)前,測(cè)定該材料的載硫量是非常重要一環(huán)。因?yàn)橹挥性诤勘淮_認(rèn)后,才能順利進(jìn)行后續(xù)定量實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析米管含硫復(fù)合材料的 TGA 曲線。由圖可知,硫的質(zhì)量占在這章內(nèi)容中,如無(wú)特別說(shuō)明,硫的含量都以 60%進(jìn)行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋰硫電池電解質(zhì)研究進(jìn)展[J]. 金朝慶,謝凱,洪曉斌. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]鋰電池用正極材料多硫代苯的電化學(xué)性能[J]. 王維坤,王安邦,曹高萍,楊裕生. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(12)
本文編號(hào):3121065
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