可充電鋰空氣電池因其超高的理論比容量而備受關(guān)注。經(jīng)過研究,Li-O₂電池可否充電成功的關(guān)鍵在循環(huán)時陰極能否發(fā)生高度可逆的Li₂O₂的形成/分解。而由于空氣電池中陰極反應(yīng)的動力學(xué)速度遲緩,合成方便,成本低,催化效率高的催化劑研究引起了廣泛的研究與關(guān)注。類石墨烯材料在光催化,材料化學(xué)與電化學(xué)中應(yīng)用廣泛,其特殊的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出許多特殊的性能。本文第三章實驗通過將B原子和N原子分別引入碳的惰性π系統(tǒng)中制備了B,N雙摻雜二維石墨化碳（BNC）。結(jié)果表明,它打破了sp₂碳的電化學(xué)穩(wěn)定性,形成了充足的電荷位,有利于O₂的吸附和有效激活碳π電子。碳中摻雜的N原子和B原子為催化劑分別提供了自由電子和SP_Z空軌道,使電池反應(yīng)過程中O₂^-更容易形成與擴散。在500 mA g^-1_cat電流密度和1000 mA h g^-1_cat截止容量下,陰極負(fù)載... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰空氣電池簡介
        1.2.1 水系鋰氧電池
        1.2.2 有機體系鋰氧電池
        1.2.3 有機-水混合體系鋰氧電池
        1.2.4 固態(tài)體系鋰氧電池
    1.3 鋰氧電池研究現(xiàn)狀和進展
        1.3.1 鋰氧電池負(fù)極
        1.3.2 鋰氧電池電解液
        1.3.3 鋰氧電池正極
            a、碳基材料與石墨烯改性材料
            b、金屬氧化物及其復(fù)合材料
            c、貴金屬及其合金
            d、其他催化劑
    1.4 碳改性催化劑與碳基材料復(fù)合催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 雜原子原位摻雜改性類石墨烯碳
        1.4.2 碳基復(fù)合材料
    1.5 本論文研究背景及主要研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
    2.3 材料表征與性能測試
        2.3.1 (XRD)X-射線衍射分析
        2.3.2 (Raman)微共焦激光拉曼光譜儀
        2.3.3 紅外光譜儀
        2.3.4 (SEM)場發(fā)射掃描電鏡分析
        2.3.5 (TEM)場發(fā)射透射電鏡分析
        2.3.6 (XPS)X-射線光電子能譜分析
        2.3.7 比表面積和孔徑分布測試分析
        2.3.8 水系堿性電解液中的ORR/OER性能測試
        2.3.9 鋰空氣電池
            (1)鋰空氣電池的組裝
            (2)鋰空氣電池性能測試
第三章 富硼,氮的類石墨烯納米碳催化劑應(yīng)用于鋰氧電池正極
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 BNC的制備
        3.2.2 s-BNC的制備
        3.2.3 材料表征
        3.2.4 電池性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 富硼,氮的類石墨烯納米碳負(fù)載四氧化三鈷復(fù)合催化劑應(yīng)用于鋰氧電池正極
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 采用溶膠凝膠法制備納米材料四氧化三鈷
        4.2.2 復(fù)合方法
        4.2.3 材料表征
        4.2.4 電池性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本論文論點
    5.2 本論文創(chuàng)新之處
    5.3 論文的不足之處及展望
參考文獻
攻讀學(xué)位碩士期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況



本文編號：3206094