發(fā)布時間：2022-06-24 10:23

　　近年來能源市場持續(xù)發(fā)展,以鋰離子電池為主的新能源汽車迅速進入了汽車市場領(lǐng)域,并爭得一席之地。然而有限能量密度的鋰離子電池?zé)o法實現(xiàn)與快速發(fā)展的電動汽車行業(yè)標準市場接軌,急需研發(fā)一種新型高比能量密度的儲能體系替代傳統(tǒng)鋰離子電池。研究發(fā)現(xiàn),鋰氧電池具有超高的理論比容量(3860 m Ah g^-1)和高比能量(11425 Wh kg^-1)。然而目前,鋰氧電池距大規(guī)模推廣市場仍有一段路要走,因其有較大的充放電過電位,會導(dǎo)致不理想的循環(huán)性能及倍率性能。研發(fā)高催化性能的催化劑材料對提高鋰氧電池的電化學(xué)性能至關(guān)重要。本文利用水熱法制備一種雙金屬氫氧化物催化劑,借助先進的物理表征技術(shù),對其形貌和結(jié)構(gòu)進行物理表征測試。實驗過程中采用金屬硝酸鹽為主要原料,通過改變金屬硝酸鹽的摩爾比例合成不同的Ni Co-LDH材料。結(jié)果表明當鎳和鈷的元素摩爾比為1:3時,制備的Ni₁Co₃-LDH催化劑材料呈現(xiàn)類鱗狀形貌,在鋰氧電池的電化學(xué)測試中表現(xiàn)不錯的電化學(xué)性能。在電流密度為100 m A g^-1時,電池首次放... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰氧電池的簡介
        1.2.1 鋰氧電池發(fā)展歷史
        1.2.2 鋰氧電池的工作原理
        1.2.3 鋰氧電池分類
    1.3 鋰氧電池亟待解決的問題
    1.4 鋰氧電池正極催化劑的研究進展
        1.4.1 碳材料
        1.4.2 貴金屬及合金
        1.4.3 過渡金屬(氫)氧化物
    1.5 雙金屬氫氧化物
    1.6 沸石咪唑酯骨架材料
    1.7 本論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容
        1.7.1 選題依據(jù)
        1.7.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗方法
    2.1 實驗原料
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗步驟
        2.2.1 泡沫鎳基底的預(yù)處理
        2.2.2 氧電極的制備
        2.2.3 鋰氧電池的組裝
    2.3 材料的物理表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 X射線光電子能譜儀(XPS)
        2.3.5 熱重分析儀(TGA)
        2.3.6 四站全自動比表面和孔隙度分析儀(BET)
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 交流阻抗測試
        2.4.2 循環(huán)伏安測試
        2.4.3 恒流充放電測試
第三章 鋰氧電池雙金屬氫氧化物正極材料的性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 催化劑材料的制備
        3.2.2 電池組裝及評價
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑材料的表征分析
        3.3.2 循環(huán)伏安性能測試
        3.3.3 完全充放電性能測試
        3.3.4 倍率性能測試
        3.3.5 等容量循環(huán)性能測試
        3.3.6 交流阻抗性能測試
        3.3.7 放電產(chǎn)物的表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鋰氧電池Sr-ZIF-8正極材料的性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 Sr-ZIF-8材料的制備
        4.2.2 Sr-ZIF-8基氧電極的制備
        4.2.3 扣式鋰氧電池組裝
        4.2.4 電化學(xué)性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Sr-ZIF-8材料的表征分析
        4.3.2 循環(huán)伏安性能測試
        4.3.3 完全充放電性能測試
        4.3.4 倍率性能測試
        4.3.5 等容量循環(huán)性能測試
        4.3.6 交流阻抗性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Hierarchical N-doped carbon nanocages/carbon textiles as a flexible O2 electrode for Li–O2 batteries[J]. Jia Liu,Dan Li,Siqi Zhang,Ying Wang,Guiru Sun,Zhao Wang,Haiming Xie,Liqun Sun.  Journal of Energy Chemistry. 2020(07)
[2]全固態(tài)鋰電池研究進展[J]. 任耀宇.  科技導(dǎo)報. 2017(08)



本文編號：3653853