柔性可穿戴技術的發(fā)展要求柔性儲能器件具有可充電循環(huán)性,高能量密度等特性�？沙潆娙嵝凿\-空氣電池能夠滿足這些要求,有望成為下一代柔性儲能器件。但依舊面臨著眾多的挑戰(zhàn),例如充放電循環(huán)性能差,使用壽命短,容量低等問題。因此,如何提升電池的充放電循環(huán)性能,延長使用壽命,提高容量等,成為可充電柔性鋅-空氣電池的關鍵�？沙潆娙嵝凿\-空氣電池是一個整體,需要進行系統(tǒng)地研究。為了從整體上提升電池性能,我們對電池中的催化劑、空氣電極、凝膠電解質以及鋅電極等關鍵組件進行了設計與優(yōu)化。結合溶劑熱法與快速熱處理,制備了超薄Co₃O₄納米片,增大了比表面積,調節(jié)了表面結構,從而加快催化過程電荷轉移,提升催化性能。結合電沉積法與熱處理,制備了超薄Co₃O₄/碳布一體化電極,優(yōu)化催化劑與基體之間界面,減小界面電阻,增強界面結合力,提升催化性能與彎曲性能。在PVA-KOH堿性凝膠電解體系中引入了四乙基氫氧化銨（TEAOH）,加強凝膠內部分子間的相互作用,提升保水能力,減少因脫水而產生的形變,維持電解質與電極之間的接觸界面,延長電池... 

【文章來源】：上海交通大學上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數】：151 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 可充電鋅-空氣電池的基本介紹
        1.2.1 基本結構
        1.2.2 工作原理
        1.2.3 空氣電極的反應原理
        1.2.4 優(yōu)點與存在問題
    1.3 可充電柔性鋅-空氣電池的研究進展
        1.3.1 三明治型
        1.3.2 纖維型
    1.4 可充電柔性鋅-空氣電池關鍵組件的研究進展
        1.4.1 空氣電極
        1.4.2 堿性聚合物電解質
        1.4.3 柔性鋅電極
    1.5 論文選題思路與研究內容
第二章 實驗部分
第三章 超薄Co_3O_4 納米片的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 超薄Co_3O_4 納米片的制備與形成機理
        3.2.1 超薄Co_3O_4 納米片的制備
        3.2.2 超薄Co_3O_4 納米片的形成機理
    3.3 超薄Co_3O_4 納米片的結構分析
    3.4 超薄Co_3O_4 納米片的電化學性能
        3.4.1 氧還原和氧析出催化性能
        3.4.2 催化性能提升原因分析
    3.5 超薄Co_3O_4 納米片對可充電柔性鋅-空氣電池性能的影響
        3.5.1 纖維型電池的制備
        3.5.2 電池的性能測試
        3.5.3 電池的應用演示
    3.6 本章小結
第四章 超薄Co_3O_4/碳布一體化電極的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 超薄Co_3O_4/碳布一體化電極的制備與形成機理
        4.2.1 一體化電極的制備
        4.2.2 一體化電極的形成機理
    4.3 超薄Co_3O_4/碳布一體化電極的結構分析
    4.4 超薄Co_3O_4/碳布一體化電極的電化學性能
        4.4.1 氧還原和氧析出催化性能
        4.4.2 催化性能提升原因分析
    4.5 超薄Co_3O_4/碳布一體化電極對可充電柔性鋅-空氣電池及器件性能的影響
        4.5.1 一體化器件的制備
        4.5.2 電池的性能測試
        4.5.3 一體化器件的應用演示
    4.6 本章小結
第五章 四乙基氫氧化銨改性堿性凝膠電解質的制備及性能研究
    5.1 引言
    5.2 改性堿性凝膠電解質的制備
    5.3 改性堿性凝膠電解質的形貌與結構分析
        5.3.1 改性堿性凝膠電解質的形貌分析
        5.3.2 改性堿性凝膠電解質的結構分析
    5.4 改性堿性凝膠電解質的性能分析
        5.4.1 改性堿性凝膠電解質的保水性能
        5.4.2 改性堿性凝膠電解質的電性能
    5.5 改性堿性凝膠電解質對可充電柔性鋅-空氣電池性能的影響
        5.5.1 電池的制備
        5.5.2 電池的性能測試
        5.5.3 電池的應用演示
    5.6 本章小結
第六章 三維鋅電極的制備及性能研究
    6.1 引言
    6.2 三維鋅電極的電鍍制備
        6.2.1 電鍍制備的基本流程
        6.2.2 電鍍工藝研究及形貌分析
    6.3 三維鋅電極對可充電柔性鋅-空氣電池性能的影響
        6.3.1 電池的組裝
        6.3.2 電池的性能測試
        6.3.3 電池的應用演示
    6.4 本章小結
第七章 主要結論與展望
    7.1 主要結論
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋅空氣電池的應用和技術現狀[J]. 鄧潤榮,譚惠珠.  電池工業(yè). 2007(01)
[2]堿性鋅空氣電池的新發(fā)展[J]. 朱梅,徐獻芝,蘇潤,梁振輝,許友生.  電池工業(yè). 2004(03)
[3]可再充鋅空氣電池的發(fā)展[J]. 張文保.  電源技術. 2002(06)
[4]可充鋅電極存在的問題及解決途徑[J]. 王建明,錢亞東,張莉,張鑒清,曹楚南.  電池. 1999(02)
[5]堿性電鍍光亮鋅鎳合金研究[J]. 蔡加勒,周紹民.  電化學. 1995(03)



本文編號：3634305