單質硫的理論比容量高達1675 mAhg-1,同時具有價格低廉、環(huán)境友好等優(yōu)點,其與金屬鋰構成鋰硫電池,理論能量密度為2600 Wh Kg-1,被認為是最具有發(fā)展前景的二次電池體系之一。然而單質硫與Li2S的電絕緣性以及電化學反應中間產(chǎn)物多硫化物的“穿梭效應”等問題降低了鋰硫電池電極的活性物質利用率和循環(huán)壽命,嚴重阻礙了鋰硫電池的產(chǎn)業(yè)化進程。本文采用金屬氫氧化物對硫/碳正極材料進行改性,制備了新型復合硫正極材料用以改善鋰硫電池的電化學性能。采用熱處理和水熱法制備氫氧化鈷包覆硫/碳復合材料（Co（OH）2S/CCB）。復合材料中,硫嵌入到導電炭黑的孔隙中形成硫/碳納米球,氫氧化鈷納米片包覆在硫/碳表面,以此復合材料為正極的鋰硫電池顯示出了良好的電化學性能。在0.1 C充放電時,Co（OH）2@S/CCB電極的首次放電容量為993 mAhg-1,經(jīng)過100次循環(huán),容量仍可保持為779 mAhg-1;即使是在1C的電流密度下循環(huán)200次后,仍可保持其71.2%的初始容量,庫倫效率一直保持在97%以上。采用熱處理結合化學沉淀法制備氫氧化鎳修飾硫/碳復合材料（Ni（OH）2@S/CCB）。復合材... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰硫電池概述
        1.2.1 硫的存在形式
        1.2.2 鋰硫電池結構
        1.2.3 鋰硫電池工作原理
        1.2.4 影響鋰硫電池性能的因素
    1.3 鋰硫電池正極材料的研究進展
        1.3.1 硫/碳復合材料
            1.3.1.1 多孔碳-硫復合正極材料
            1.3.1.2 碳納米纖維/碳納米管-硫復合正極材料
            1.3.1.3 石墨烯/氧化石墨烯-硫復合材料
            1.3.1.4 混合碳-硫復合正極材料
        1.3.2 硫/導電聚合物復合材料
            1.3.2.1 硫/聚毗咯復合材料
            1.3.2.2 硫/聚苯胺復合材料
            1.3.2.3 其他硫/聚合物復合材料
        1.3.3 氧化物添加/包覆硫復合正極材料
        1.3.4 硫化物正極材料
    1.4 鋰硫電池電解液及負極材料的研究進展
        1.4.1 鋰硫電池電解液
        1.4.2 鋰硫電池負極材料
    1.5 選題依據(jù)和主要研究內容
第二章 實驗方法和儀器
    2.1 實驗儀器與試劑
        2.1.1 儀器和設備
        2.1.2 化學試劑
    2.2 材料表征
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 拉曼分析(Raman)
        2.2.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.2.4 掃描電子顯微分析(SEM)
        2.2.5 透射電子顯微分析(TEM)
        2.2.6 熱重分析(TG)
        2.2.7 等離子體發(fā)射光譜分析(ICP-AES)
    2.3 電池裝配
        2.3.1 極片的制備
        2.3.2 電池的裝配
    2.4 電化學性能測試
        2.4.1 恒流充放電測試
        2.4.2 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.4.3 電化學阻抗譜測試(EIS)
第三章 氫氧化鈷包覆硫碳復合正極材料的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 復合材料的制備
        3.2.1 S/CCB復合材料的制備
        3.2.2 Co(OH)_2@S/CCB復合材料的制備
    3.3 材料的結構和形貌分析
    3.4 電化學性能測試
    3.5 本章小結
第四章 氫氧化鎳修飾硫碳復合正極材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料的制備
        4.2.1 S/CCB復合材料的制備
        4.2.2 Ni(OH)_2@S/CCB復合材料的制備
    4.3 材料的結構和形貌分析
    4.4 電化學性能測試
    4.5 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池電極材料研究進展[J]. 周恒輝,慈云祥,劉昌炎.  化學進展. 1998(01)



本文編號：3723177