發(fā)布時(shí)間：2025-05-07 00:19

　　隨著化石燃料的過(guò)度消耗和枯竭,新能源存儲(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā)得到了極大地關(guān)注。鋰離子電池作為重要的儲(chǔ)能設(shè)備,由于其能量密度高、自放電低和循環(huán)性能穩(wěn)定好等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在航空航天、電動(dòng)汽車(chē)及便攜式電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。然而,隨著人類(lèi)對(duì)生活品質(zhì)的要求逐漸提高,鋰離子電池已經(jīng)不能滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航里程及能量密度的高需求。因此,開(kāi)發(fā)高性?xún)r(jià)比、高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命以及更加安全的新型電池體系顯得十分迫切。鋰硫電池（Li-S）中硫的價(jià)格低廉、儲(chǔ)量豐富及環(huán)境友好,且具有高的理論比容量(1675 mAh g^-1)和理論比能量(2600 Wh g^-1),使其成為最具潛力的下一代動(dòng)力電池。但是,目前尚未實(shí)際應(yīng)用的Li-S電池體系存在硫單質(zhì)及產(chǎn)物L(fēng)i₂S的導(dǎo)電性差、中間體多硫化鋰的穿梭效應(yīng)、體積膨脹及負(fù)極鋰枝晶引起的安全隱患等問(wèn)題亟待解決。多硫化鋰的穿梭效應(yīng)是造成Li-S電池容量衰減的關(guān)鍵因素。為了解決穿梭效應(yīng)難題,研究者們分別從正極材料的設(shè)計(jì),負(fù)極鋰的保護(hù),新型電解質(zhì)的設(shè)計(jì)以及新型電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面展開(kāi)研究。針對(duì)多硫化鋰中間體極易脫離陰極,溶解...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2制備r GO/S的流程圖

石墨烯優(yōu)良的導(dǎo)電性和柔韌性為鋰硫電池提供了良好的導(dǎo)電骨架,此外碳-硫間存在的物理吸附性對(duì)多硫化物有一定的限制性,因此被廣泛應(yīng)用于鋰硫電池正極硫的宿主材料[34,35]。此外,碳-硫間存在的物理吸附性對(duì)多硫化物有一定的限制性。Nazar小組[36]通過(guò)一步法,成功制備石墨烯/硫復(fù)合....

圖1-3 S-CNTs@CNT復(fù)合材料及性能圖

碳納米管也被廣泛用作物理固硫材料。例如CNT已廣泛用于高倍率的硫/碳復(fù)合陰極,圖1-3所示。Jin等人[39]通過(guò)在陽(yáng)極氧化鋁模板上采用氣相沉積制備大CNT封裝小CNT/S復(fù)合物。由于大CNT的高導(dǎo)電性,使得S-CNT/CNT電極在1C,2C和5C下,150次循環(huán)中具有約1....

圖1-4多孔碳與硫相互作用的示意圖

Jung等人[40]制備了一種分層的多孔碳結(jié)構(gòu),其中中孔和大孔被外部微孔包圍。硫主要滲透到內(nèi)部中孔和大孔中,而外部微孔則保持空曠,從而成為阻止長(zhǎng)鏈多硫化鋰向外溶解的屏障。在此系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,硫電極首次放電比容量高達(dá)1412mAhg-1,硫電極在500次循環(huán)后容量保持率高達(dá)7....

圖1-5 PCNF/A550碳基質(zhì)的TEM和HRTEM圖像

Xu等人[42]通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備了具有中空石墨化多孔碳納米纖維/硫復(fù)合材料(PCNF/S),并在最佳活化溫度下制備了PCNF/A550(活化溫度)/S復(fù)合材料。PCNF/A550/S電極在71wt%的硫含量下,具有945mAhg-1初始放電容量。PCNF/A550復(fù)合材....

本文編號(hào)：4043311