鋰硫電池因其高能量密度、活性物質(zhì)硫儲量豐富、環(huán)境友好等特性,逐漸成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的對象,是最具有應(yīng)用前景的儲能器件之一。提高電極硫負(fù)載量是實現(xiàn)高比能鋰硫電池的重要途徑之一。傳統(tǒng)高載硫電極的制備方式通常是調(diào)控漿料涂布厚度,但在極片烘干過程中涂層容易脫落而導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)損壞。同時高載硫體系下,電化學(xué)反應(yīng)中間產(chǎn)物—多硫化物（Li₂S_n（4≤n≤8））的“穿梭效應(yīng)”導(dǎo)致電池容量衰減迅速、庫倫效率降低、自放電現(xiàn)象嚴(yán)重。在課題組前期研究工作和文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）基于酸化處理的商業(yè)化碳納米管（CNTs）,采用簡易的真空抽濾工藝制備三維自支撐CNTs膜。以Li₂S₆為活性物質(zhì),在高載硫（載硫量:4.74 mg）條件下,探討不同厚度CNTs膜對復(fù)合電極電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,CNTs/Li₂S₆復(fù)合電極的電化學(xué)性能隨著CNTs膜厚度的增加而有效改善。當(dāng)CNTs膜電極厚度為300μm時,CNTs/Li₂S_... 

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰硫電池簡介
        1.2.1 鋰硫電池反應(yīng)機理
        1.2.2 鋰硫電池的問題
    1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 復(fù)合電極改性
            1.3.1.1 納米結(jié)構(gòu)導(dǎo)電碳/硫復(fù)合電極
            1.3.1.2 石墨相氮化碳/硫復(fù)合電極
            1.3.1.3 石墨烯/硫復(fù)合電極
            1.3.1.4 氧化石墨烯/硫復(fù)合電極
            1.3.1.5 功能型粘結(jié)劑改性電極
        1.3.2 電解液改性
        1.3.3 隔膜涂層改性
        1.3.4 功能化插層
        1.3.5 新型電池結(jié)構(gòu)設(shè)計
    1.4 論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 實驗原材料、設(shè)備及測試方法
    2.1 實驗原材料
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 材料的物理性能表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
        2.3.3 電子顯微鏡分析(SEM)
        2.3.4 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.3.5 紫外-可見吸收光譜分析(UV-vis)
        2.3.6 X射線光子能譜分析(XPS)
    2.4 電池電化學(xué)性能測試
        2.4.1 循環(huán)伏安法測試(CV)
        2.4.2 恒電流充放電測試
        2.4.3 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
第三章 自支撐CNTs/Li_2S_6膜電極構(gòu)筑及其在鋰硫電池中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 自支撐CNTs膜電極的制備
        3.2.2 CNTs/Li_2S_6復(fù)合膜電極的電池組裝及測試
    3.3 材料表征
        3.3.1 自支撐CNTs膜的物相分析
        3.3.2 自支撐CNTs膜的形貌表征
    3.4 電池性能測試與分析
        3.4.1 電化學(xué)性能測試
        3.4.2 阻抗測試
    3.5 電極XPS測試
    3.6 本章小結(jié)
第四章 自支撐g-C_3N_4/CNTs/Li_2S_6膜電極構(gòu)筑及其在鋰硫電池中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2實驗
        4.2.1 g-C_3N_4 的制備
        4.2.2 g-C_3N_4/CNTs/Li_2S_6復(fù)合膜電極的制備
    4.3 材料表征
        4.3.1 g-C_3N_4/CNTs復(fù)合膜的物相表征
        4.3.2 g-C_3N_4/CNTs復(fù)合膜的形貌表征
        4.3.3 Li_2S_6吸附實驗
    4.4 電池性能的測試與分析
        4.4.1 電化學(xué)性能測試
        4.4.2 阻抗測試
        4.4.3 自放電行為測試
    4.5 電極XPS與 FT-IR測試
    4.6 本章小結(jié)
第五章 自支撐GO/CNTs/Li_2S_6膜電極的構(gòu)筑及其在鋰硫電池中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 GO/CNTs/Li_2S_6復(fù)合膜電極的制備
    5.3 材料表征
        5.3.1 GO/CNTs復(fù)合膜的物相表征
        5.3.2 GO/CNTs復(fù)合膜的形貌表征
        5.3.3 Li_2S_6吸附實驗
    5.4 電池性能的測試與分析
        5.4.1 電化學(xué)性能測試
        5.4.2 阻抗測試
        5.4.3 自放電行為測試
    5.5 電極XPS測試
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間發(fā)表論文情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]MS2（M=Sn、Mo）@氮摻雜碳復(fù)合微納纖維/Li2S6復(fù)合電極的制備及其電化學(xué)行為研究[D]. 薛嗣康.江蘇大學(xué) 2019



本文編號：3699494