發(fā)布時間：2017-08-08 08:24

  本文關(guān)鍵詞：多酸修飾碳納米管用于鋰離子電池負極材料研究

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【摘要】：多金屬氧酸鹽作為一類金屬-氧簇無機大分子化合物,擁有著眾多優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì),如：酸性、生物活性、氧化還原性和質(zhì)子導(dǎo)電性,這些特性使其在光、電、催化、生物和能源等眾多領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用價值。然而單獨多酸分子的易團聚性和較差的固載穩(wěn)定性限制了其在各個領(lǐng)域的研究及應(yīng)用,這使得對多酸分子的功能化從而充分發(fā)揮其良好特性,成為了當今多酸應(yīng)用研究領(lǐng)域的重點。通過對多酸分子進行共價修飾引入有機官能團形成一類新型的有機-無機雜化分子,可以改善多酸單體的易團聚性及增強其固載穩(wěn)定性。碳納米管作為一維納米材料具有超常的強度、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率及磁阻,使其在眾多前沿領(lǐng)域都具備重要的潛在研究及應(yīng)用價值；在納米尺度下的穩(wěn)定性及可修飾性使碳納米管可作為優(yōu)異的分子載體同其它材料進行復(fù)合或雜化。將功能化的多酸分子與碳納米材料組裝復(fù)合形成的新型多功能材料在能源儲存、轉(zhuǎn)化應(yīng)用領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景。本文通過兩種不同類型多酸分子的功能化,借助共價修飾,將有機官能團引入多酸體系(Mn-Anderson-Pyrene、Si-Keggin-NH2),并利用紅外、核磁、XPS等表征測試手段確認了多酸化合物的結(jié)構(gòu)；再進一步通過非共價及共價作用兩個不同的組裝策略,將兩種多酸雜化分子與碳納米管類新型功能材料進行復(fù)合或雜化,形成一類具有新型結(jié)構(gòu)和功能特性的多功能納米材料,將他們作為鋰離子電池負極材料進行了測試；在性能測試中,兩種材料均表現(xiàn)出了高比容量、優(yōu)異的倍率性能及循環(huán)穩(wěn)定性,并且通過交流阻抗測試對Mn-Anderson-Py-CNTs復(fù)合材料的電化學(xué)性能進行了深入表征,對其中的電荷轉(zhuǎn)移及離子遷移擴散機理作了初步探討。
【關(guān)鍵詞】：多金屬氧酸鹽 碳納米管 組裝 電極材料
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM912
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集4-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-14
• 第一章 緒論14-30
• 1.1 多酸簡介14-16
• 1.2 多酸修飾16-20
• 1.2.1 多酸的修飾化16-17
• 1.2.2 研究進展17-20
• 1.3 碳納米管20-23
• 1.4 碳納米管功能化23-25
• 1.4.1 碳納米管的非共價修飾23-24
• 1.4.2 碳納米管的共價修飾24-25
• 1.5 多酸-碳納米管復(fù)合/雜化材料25-28
• 1.6 鋰離子電池簡介28-29
• 1.7 論文選題及主要工作29
• 1.8 測試與表征29-30
• 第二章 Mn-Anderson-Pyrene多酸非共價修飾碳納米管復(fù)合材料用于鋰離子電池負極的研究30-50
• 2.1 引言30-31
• 2.2 實驗部分31-33
• 2.2.1 實驗藥品31-32
• 2.2.2 復(fù)合材料的制備合成32-33
• 2.2.3 扣式電池封裝33
• 2.3 結(jié)果與討論33-49
• 2.3.1 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)組成分析33-39
• 2.3.2 復(fù)合材料Raman圖譜分析39-40
• 2.3.3 電鏡表征復(fù)合材料形貌特征40-41
• 2.3.4 復(fù)合材料鋰電性能測試41-49
• 2.4 本章小結(jié)49-50
• 第三章 Si-Keggin-NH_2多酸共價修飾碳納米管雜化材料用于鋰離子電池負極的研究50-66
• 3.1 引言50-51
• 3.2 實驗部分51-54
• 3.2.1 實驗藥品51-52
• 3.2.2 雜化材料的制備合成52-53
• 3.2.3 扣式電池封裝53-54
• 3.3 結(jié)果與討論54-65
• 3.3.1 雜化材料紅外分析54-55
• 3.3.2 雜化材料Raman圖譜分析55-56
• 3.3.3 雜化材料XPS能譜分析56-57
• 3.3.4 雜化材料TGA分析57-58
• 3.3.5 電鏡表征雜化材料形貌特征58-59
• 3.3.6 雜化材料鋰電性能測試59-65
• 3.4 本章小結(jié)65-66
• 第四章 結(jié)論及展望66-68
• 參考文獻68-73
• 致謝73-74
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75
• 導(dǎo)師簡介75
• 作者簡介75-76
• 附件76-77

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 陳紅燕;黃華波;王繼輝;;碳納米管抗自由基效應(yīng)對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2014年05期

2 施連偉;趙靈智;李昌明;;碳納米管及其復(fù)合材料在鋰離子電池負極材料中的研究進展[J];材料導(dǎo)報;2013年S2期

3 聞雷;宋仁升;石穎;李峰;成會明;;炭材料在鋰離子電池中的應(yīng)用及前景[J];科學(xué)通報;2013年31期

4 李延偉;梁曉麗;姚金環(huán);姜吉瓊;;Ni/Al-LDH/MCNTs原位復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能[J];化工學(xué)報;2014年08期

5 Thang Van Le;Ha Tran Nguyen;Anh Tuan Luu;Man Van Tran;Phung Loan My Le;;LiMn_2O_4/CNTs and LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4/CNTs Nanocomposites as High-Performance Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2015年01期

6 羅艷;曹潔明;李念武;張松濤;姬廣斌;;微孔碳@硫復(fù)合材料的制備及其鋰硫電池性能[J];化學(xué)研究;2015年02期

7 楊偉;陳勝洲;薛建軍;胡新發(fā);夏信德;林維明;;不同碳氣凝膠導(dǎo)電劑對Li-MnO_2電池性能的影響[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年06期

8 趙廷凱;鄧嬌嬌;折勝飛;李鐵虎;;碳納米管和石墨烯在鋰離子電池負極材料中的應(yīng)用[J];炭素技術(shù);2015年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 曾延波;新型表面分子印跡和識別聚合物材料的制備及其在電化學(xué)傳感器的應(yīng)用研究[D];華東師范大學(xué);2013年

2 徐桂良;多電子反應(yīng)電極材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控和儲鋰性能研究[D];廈門大學(xué);2014年

3 李飛;核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合電極的設(shè)計、制備及其電化學(xué)儲能特性研究[D];蘭州大學(xué);2014年

4 鄧龍征;磷酸鐵鋰正極材料制備及其應(yīng)用的研究[D];北京理工大學(xué);2014年

5 龔春麗;新型磷酸鐵鋰復(fù)合正極材料的制備與性能研究[D];華中科技大學(xué);2014年

6 田俊平;基于碳納米材料的微囊藻毒素-LR免疫傳感方法研究[D];大連理工大學(xué);2015年

7 陳偉;共價誘導(dǎo)的多酸分子有序組裝及性能研究[D];北京化工大學(xué);2014年

8 王黎麗;碳與儲鋰納米材料的復(fù)合及電化學(xué)性能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田靜;新型鋰離子電池負極材料CuCrO_2及其復(fù)合物的制備及性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

2 周慧娟;CNT@TiO_2納米電纜復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];新疆大學(xué);2013年

3 邱蘭;新型碳材料及其復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

4 劉洋;硫化銅及硫化亞銅作為鋰離子電池負極材料的研究[D];吉林大學(xué);2014年

5 孫曉蕾;碳納米管負載SnO_2納米顆粒乙醇氣敏特性研究[D];黑龍江大學(xué);2014年

6 孫曉然;納米碳/磷酸鐵鋰復(fù)合材料的原位合成及其在鋰離子電池中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2013年

7 姚軍;磷酸鐵鋰/晶須狀碳納米管復(fù)合材料制備及其電化學(xué)性能研究[D];南昌大學(xué);2014年

8 張U，

本文編號：639026