本文關(guān)鍵詞：鋰離子電池負極材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及電化學性能研究

  更多相關(guān)文章： 聚苯乙烯球 石墨烯包覆石墨化空心碳球 鋰離子電池 鈉離子電池

【摘要】：近年來,隨著對智能電網(wǎng)、電動汽車以及便攜式電子設(shè)備等高端電子消費品的需求不斷增加,使得具有高能量、功率密度,使用壽命長的電子儲能器件尤其是鋰二次電池及超級電容器成為了全球研究熱點。具有獨特形態(tài)學和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢以及優(yōu)異的物理化學性質(zhì)(比表面積大、導(dǎo)電性好、化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性優(yōu)異)的空心微球在電池、雙電層電容器、催化劑載體以及用于水處理的吸附劑等領(lǐng)域的應(yīng)用中具有很大的潛力。在本論文中,設(shè)計并合成了具有新穎結(jié)構(gòu)的空心微球復(fù)合材料,并研究其電化學性能：1.設(shè)計合成出一種新穎的石墨烯包覆石墨化的空心碳球,并研究了該復(fù)合材料的電化學性能。結(jié)果表明,石墨烯包覆石墨化的空心碳球在鋰離子電池、鈉離子電池、超級電容器儲能器件中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,在鋰離子半電池中,0.1 Ag~(-1)電流密度下,首圈放電比容量2007 mA hg~(-1),循環(huán)100次之后,放電比容量依然有首圈充電比容量的92.4%。原因是具有薄碳層、中空、多級孔結(jié)構(gòu)的石墨烯包覆石墨化的空心碳球能夠促進離子的傳輸,而且在存儲離子上提供了更多的活性位點。此外,石墨化的部分(石墨烯殼和石墨化碳層)在電子傳輸方面提供了一種有效的傳輸途徑。2.以聚苯乙烯微球(PS)為硬模板,包覆氧化石墨烯(GO),鉬酸鹽和硫脲分別為鉬源和硫源,高溫煅燒去除模板,設(shè)計和合成出一種新穎結(jié)構(gòu)(MoS2/C-G)的納米復(fù)合材料。復(fù)合材料作為鋰離子電池的負極材料,表現(xiàn)出優(yōu)異的性質(zhì),MoS2/C殼能夠儲存鋰離子,同時縮短離子傳輸路線,內(nèi)部的石墨烯也增加了導(dǎo)電性,多重作用解決了在充放電過程中體積膨脹和導(dǎo)電性差的問題。在1 Ag~(-1)的電流密度下循環(huán)500圈后仍具有864 mA hg~(-1)可逆比容量,促進其在高倍率電池的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：聚苯乙烯球 石墨烯包覆石墨化空心碳球 鋰離子電池 鈉離子電池
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM912;O646
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-32
• 1.1 引言16
• 1.2 空心微球的制備16-28
• 1.2.1 軟模板法(Soft-Templating Approach)16-21
• 1.2.2 硬模板法(Hard-Templating Approach)21-27
• 1.2.3 無模板法(No-Templating Approach)27-28
• 1.3 空心多孔微球在鋰離子電池方面的應(yīng)用28-31
• 1.4 研究背景與內(nèi)容31-32
• 第二章 石墨烯包覆石墨化空心碳球的制備及其多重能量存儲性能研究32-51
• 2.1 引言32
• 2.2 實驗部分32-37
• 2.2.1 實驗材料32-33
• 2.2.2 實驗方法33-34
• 2.2.3 樣品表征34-35
• 2.2.4 電化學性能的測試35-37
• 2.3 結(jié)果與討論37-50
• 2.4 結(jié)論50-51
• 第三章 MoS_2/C-G空心微球的制備及在能量存儲性能研究51-65
• 3.1 引言51-52
• 3.2 實驗部分52-55
• 3.2.1 實驗材料52-53
• 3.2.2 實驗方法53-54
• 3.2.3 樣品表征54-55
• 3.2.4 電化學性能的測試55
• 3.3 結(jié)果與討論55-64
• 3.4 結(jié)論64-65
• 第四章 結(jié)論與展望65-66
• 參考文獻66-79
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況79

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1 戴萃辰;脂肪族化合物的物理化學性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[J];自然雜志;1979年07期

2 何林生;;鈦白廢酸提鈧及鈧的應(yīng)用[J];杭州化工;1991年02期

3 張勇;霍慶媛;王力臻;張愛勤;宋延華;;LiFePO_4/MWNTs/BC復(fù)合材料的制備及電化學性能[J];熱加工工藝;2012年24期

4 杜霞;薛衛(wèi)東;劉帆;李昱樹;;n型硅/碳復(fù)合材料的制備及電化學性能研究[J];電子元件與材料;2013年01期

5 ;鈦及鈦鉬合金電化學性能的研究[J];上海有色金屬;1978年03期

6 龔茜，，譚攸庚;釕鈦錫氧化物陽極表面形態(tài)及電化學性能研究[J];氯堿工業(yè);1995年05期

7 鄧凌峰;陳洪;;2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑的合成及電化學性能[J];材料導(dǎo)報;2009年22期

8 Degussa;徐翔飛;;“白炭黑”的制備工藝及其物理—化學性能[J];橡膠譯叢;1981年03期

9 劉春蓮;;《材料化學性能》課的教學實踐[J];太原理工大學學報(社會科學版);2002年S1期

10 章宗穰;許傳經(jīng);潘幼良;;旋轉(zhuǎn)環(huán)—盤電極的研制和電化學性能研究[J];上海師范學院學報(自然科學版);1984年03期

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1 郄富昌;彭慶文;唐致遠;;鋰離子電池負極材料Li_2ZnTi_3O_8/C納米顆粒的制備及其電化學性能[A];第30屆全國化學與物理電源學術(shù)年會論文集[C];2013年

2 李良超;郝仕油;林秋月;應(yīng)桃開;;納米氧化錳的制備及其電化學性能研究[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學術(shù)會議論文集Ⅲ[C];2004年

3 劉志超;黨海軍;陳廣宇;張自祿;;氟化石墨的制備與電化學性能[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集（上集）[C];2005年

4 張森;李志勇;;氟化處理對儲氫合金電化學性能的影響研究[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集（下集）[C];2005年

5 季益剛;周益明;邵陽;戴躍華;俞燕青;王青;唐亞文;陸天虹;沈濤;;氫氧化鎳的低熱固相合成及其電化學性能[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集（上集）[C];2005年

6 董怡辰;王振波;秦華;;炭包覆對動力鋰離子電池正極材料電化學性能影響[A];第22屆炭—石墨材料學術(shù)會論文集[C];2010年

7 侯磊;吳茂;何新波;曲選輝;;碳含量對磷酸釩鋰電化學性能的影響[A];第30屆全國化學與物理電源學術(shù)年會論文集[C];2013年

8 鄒紅麗;招睿雄;沈培康;;鎢摻雜LiFePO_4的合成和電化學性能研究[A];第二十八屆全國化學與物理電源學術(shù)年會論文集[C];2009年

9 樊小勇;江宏宏;黃令;孫世剛;;電鍍錫作為鋰離子電池負極材料的電化學性能研究[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集（上集）[C];2005年

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1 ;鋅的性質(zhì)與用途[N];期貨日報;2007年

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1 盧桂霞;過渡金屬氧化物鋰離子電池負極材料的制備及其電化學性能研究[D];山東大學;2015年

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