【摘要】：金屬有機(jī)骨架(MOFs),是由金屬離子或者金屬簇與有機(jī)配體通過配位鍵自組裝得到的一種新型多孔晶體材料,其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有豐富的可調(diào)性。在過去的二十多年時(shí)間里,關(guān)于MOFs的設(shè)計(jì)合成和性能研究呈現(xiàn)了一種爆炸式的增長(zhǎng),結(jié)構(gòu)新穎、功能多樣化的MOFs不斷涌現(xiàn),研究重點(diǎn)逐步從最初的合成、結(jié)構(gòu)表征向功能研發(fā)、實(shí)際應(yīng)用方面延伸。目前MOFs在儲(chǔ)能方面的應(yīng)用備受關(guān)注,而其在電化學(xué)能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的相關(guān)研究尚處于起步階段,故本論文旨在探索不同尺寸、形貌的膠體MOFs作為電極材料在電化學(xué)儲(chǔ)能中的應(yīng)用。本文通過室溫、溶劑熱法制備了不同尺寸、形貌的膠體M-MOF-74,并探究其作為L(zhǎng)i-02電池正極材料時(shí)的電化學(xué)性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)本論文在室溫下合成了膠體MOF-74:探討了不同金屬鹽和不同堿性添加劑對(duì)MOF-74尺寸和形貌的影響。通過XRD和SEM對(duì)合成的產(chǎn)物進(jìn)行表征,結(jié)果顯示以正丁胺為堿性添加劑時(shí),產(chǎn)物形貌規(guī)則、尺寸均一。研究表明堿性添加劑有利于配體更快的脫去質(zhì)子,加快配位反應(yīng),形成均—的更小的膠體晶粒。本文還在溶劑熱條件下合成了膠體Co-MOF-74:研究了不同酸性添加劑、不同的鈷鹽、不同乙酸濃度以及不同量PVP對(duì)產(chǎn)物的影響,并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了 XRD和SEM表征,進(jìn)一步優(yōu)化了膠體Co-MOF-74的合成條件。(2)在以上研究的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了通過調(diào)節(jié)溶劑比例對(duì)膠體Co-MOF-74的形貌進(jìn)行調(diào)控,合成了不同尺寸、形貌的新穎膠體Co-MOF-74。圍繞MOFs作為正極材料在Li-02電池電化學(xué)儲(chǔ)能中應(yīng)用的主題,測(cè)試了這些MOFs對(duì)02的吸附性能,制備了基于不同尺寸、形貌Co-MOF-74的正極材料,研究其對(duì)Li-02電池比容量性能的影響。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,得到了一種基于納米纖維狀Co-MOF-74正極材料的高比容量Li-02電池,在100 mA g-1電流條件下,其比容量值高達(dá)11350mAhg-1,比不含MOFs僅用SuperP作為電極材料的Li-02電池比容量高5倍�；谏鲜龊Y選出的具有高比容量的Li-02電池,深入探索了其在不同電流密度下的比容量和循環(huán)性能。其優(yōu)異的電化學(xué)性能表明:納米纖維狀Co-MOF-74是一種高效的Li-02電池正極材料。
【圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文ａｇｈｉ研究組在Ｎａｔｕｒｅ雜志上報(bào)道了一種孔徑更大、比表ＯＦ－５［１６］：邋Ｚｎ４0（ＢＤＣ）３（ＤＭＦ）８（Ｃ６Ｈ５Ｃｌ）（如圖邋１．１－２）。Ｍ０位自組裝而成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其孔洞的孔徑約為１３邋，八面體的Ｚｎ４０（Ｃ0２）６次級(jí)構(gòu)筑單元（ＳＢＵ）是由四基相連而成，最后八面體次級(jí)構(gòu)筑單元與對(duì)苯二甲酸連定性高達(dá)３００邋°Ｃ，Ｌａｎｇｍｕｉｒ比表面積為２９００邋ｍ２／ｇ，，因積大，在早期被廣為研究。ＨＫＵＳＴ－１和ＭＯＦ－５在金屬著里程碑式的意義，是目前被科學(xué)家研宄得最為詳細(xì)的作研宄提供了非常有益的指導(dǎo)與幫助。逡逑

鈉石拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)中的六元環(huán)；（ｂ）邋學(xué)的Ｐ．邋Ｌｉｌｌｅｒｕｄ課題組首次利用高了穩(wěn)定的高配位數(shù)的六核無(wú)機(jī)簇Ｚｒ簇和對(duì)苯二甲酸組裝合成了新型三和出色的穩(wěn)定性［２２］。于是越來(lái)越多（Ｃ０２）１２，通過合成多種多樣的有機(jī)的多孔ＭＯＦｓ，比如：ＵｉＯ－６７和ＵｉＯＫ？邋ｄｆｆ＾ｓｋ
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O641.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 嚴(yán)武渭;柳永寧;崇少坤;周亞萍;劉建國(guó);鄒志剛;;高能量密度鋰離子電池用富鋰正極材料[J];化學(xué)進(jìn)展;2017年Z2期

2 侯倩;李春雷;崔孝玲;李翔飛;張宇;;鋰離子電池三元正極材料的制備研究進(jìn)展[J];化工新型材料;2017年06期

3 李軍;周燕;靳世東;鄭育英;;鋰離子電池球形正極材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年09期

4 董保光,葉麗光,李秉文,劉寶林;鉛酸蓄電池正極添加劑的研究[J];蓄電池;1995年04期

5 孫艷霞;周園;申月;張麗娟;;動(dòng)力型鋰離子電池富鋰三元正極材料研究進(jìn)展[J];化學(xué)通報(bào);2017年01期

6 馮衛(wèi)良;沈同德;;碳納米管改性磷酸鐵鋰正極材料的研究進(jìn)展[J];電源技術(shù);2013年11期

7 李宇展,任慢慢,吳青端,魏進(jìn)平,閻杰;鋰離子蓄電池釩系正極材料的研究進(jìn)展[J];電源技術(shù);2005年02期

8 宋順林;張朋立;鄭長(zhǎng)春;劉亞飛;陳彥彬;;三元正極材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究進(jìn)展[J];廣東化工;2017年18期

9 李佳瑋;厲英;孔亞州;;核殼結(jié)構(gòu)三元鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2016年S1期

10 任崇;孔繼周;周飛;楊小艷;唐州;李軍秀;;鋰離子電池富鋰錳基正極材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2013年13期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王久林;王麗娜;李芹宇;楊慧軍;;硫正極材料及其界面修飾[A];第三屆全國(guó)儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)大會(huì)摘要集[C];2016年

2 應(yīng)皆榮;姜長(zhǎng)印;萬(wàn)春榮;雷敏;唐昌平;高劍;李維;;鋰離子電池高密度球形系列正極材料[A];2005中國(guó)儲(chǔ)能電池與動(dòng)力電池及其關(guān)鍵材料學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

3 王維坤;王安邦;苑克國(guó);余仲寶;楊裕生;;鋰電池正極材料有機(jī)多硫化物的研究進(jìn)展[A];第十三次全國(guó)電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

4 姜巍;姜魯華;孫海;孫公權(quán);;鎂離子電池碳正極材料的研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第30屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集-第三十分會(huì)：化學(xué)電源[C];2016年

5 鐘貴明;白晶玉;Paul N.Duchesne;Mcdonald Matt;王宇;龔正良;張鵬;付日強(qiáng);楊勇;;新型可充鋰離電池轉(zhuǎn)化型正極材料磷酸銅的固體核磁共振研究[A];2015中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)固態(tài)離子學(xué)分會(huì)理事會(huì)議暨第三屆全國(guó)固態(tài)離子學(xué)青年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2015年

6 韋偉峰;;高性能鋰離子正極材料研究[A];2014中國(guó)功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇摘要集[C];2014年

7 白珍輝;張春玲;江衛(wèi)軍;王浩然;朱曉沛;孫春圣;龐自釗;;新型錳基固溶體正極材料的研究進(jìn)展[A];第29屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

8 劉國(guó)強(qiáng);曾潮流;楊柯;;鋰離子電池釩系正極材料的研究概況[A];第四屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

9 馬君;高玉瑞;馮欣;王兆翔;;富鋰正極材料研究進(jìn)展[A];第31屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

10 鄧遠(yuǎn)富;覃旭松;陳申;陳國(guó)華;;長(zhǎng)壽命、功率型錳基正極材料的制備和中試研究[A];第31屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 李小平;贛鋒鋰業(yè)介入三元正極材料領(lǐng)域[N];證券時(shí)報(bào);2011年

2 楊文江　王滿慶;磷酸釩鋰正極材料研發(fā)成功[N];中國(guó)化工報(bào);2012年

3 本報(bào)數(shù)據(jù)研究部 穆龔;三元正極材料獲突破 鋰電池行業(yè)打破壟斷[N];上海證券報(bào);2014年

4 記者 覃秘;新能源汽車規(guī)劃落地 VC看好正極材料企業(yè)[N];上海證券報(bào);2012年

5 記者 解麗娜;青藏高原第一條鋰電池正極材料生產(chǎn)線建成投產(chǎn)[N];青海日?qǐng)?bào);2011年

6 王松林 章杰;開發(fā)動(dòng)力鋰電池正極材料[N];銅陵有色報(bào);2010年

7 劉菁 郭遠(yuǎn)明;鋰電池正極材料市場(chǎng)空間廣闊[N];國(guó)際商報(bào);2004年

8 中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)鋰業(yè)分會(huì)秘書長(zhǎng)、中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事 張江峰;我國(guó)鋰電池正極材料產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2018年

9 湖南日?qǐng)?bào)記者 彭雅惠;“鋰電王國(guó)”正崛起[N];湖南日?qǐng)?bào);2017年

10 北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院 其魯;中國(guó)鋰二次電池正極材料的發(fā)展趨勢(shì)和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)[N];科技日?qǐng)?bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張西華;鋰離子電池正極廢料中鎳鈷錳酸鋰的短程清潔循環(huán)技術(shù)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(過程工程研究所);2015年

2 邱報(bào);富鋰錳基正極材料的表面改性及其儲(chǔ)能機(jī)理研究[D];中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所;2016年

3 代冬梅;利用具有納米結(jié)構(gòu)的前驅(qū)體合成鋰電池富鋰錳基正極材料及其性能研究[D];河南師范大學(xué);2017年

4 何巍;層狀富鋰錳基正極材料的合成與結(jié)構(gòu)調(diào)控方法[D];武漢大學(xué);2014年

5 金傳玉;熱電池鎳系正極材料的研究[D];湖南大學(xué);2017年

6 徐國(guó)峰;富鋰層狀正極材料的多維度合成與局域結(jié)構(gòu)調(diào)控研究[D];北京科技大學(xué);2017年

7 楊秀康;層狀富鋰正極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備及其性能研究[D];湘潭大學(xué);2014年

8 蔣妍;高容量富鋰正極材料的構(gòu)筑及其儲(chǔ)鋰性能的研究[D];華中科技大學(xué);2013年

9 馬全新;鋰離子電池富鋰錳基正極材料與電極制備及改性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

10 胡思江;核殼結(jié)構(gòu)富鋰錳基層狀正極材料的研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 嚴(yán)文娟;膠體金屬有機(jī)骨架的制備及性質(zhì)[D];東南大學(xué);2017年

2 施思;高比容量磷酸釩鋰和硫正極材料改性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2016年

3 劉強(qiáng);鋰離子電池富鎳系正極材料的制備及摻雜改進(jìn)研究[D];中南大學(xué);2013年

4 陳慶妍;鋰離子電池二元正極材料的合成與性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 解二娟;鋰離子電池LiNi_xCo_yMn_zO_2正極材料的成分、合成工藝和納米銅摻雜研究[D];廣西大學(xué);2017年

6 鄧?yán)^東;鋰離子電池球形正極材料錳酸鋰的制備及性能研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2009年

7 葉長(zhǎng)福;富鋰錳基三元正極材料的制備與改性[D];廣西大學(xué);2016年

8 任婉;鋰離子電池鎳—錳二元正極材料的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

9 江茉;鋰—硫電池新型正極材料及粘合劑的研究[D];北京化工大學(xué);2015年

10 趙昆;鋰離子電池復(fù)合正極材料的合成與電性能研究[D];成都理工大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2548440