眾所周知,日益增長的全球能源需求和伴隨而來的氣候變化以及環(huán)境問題正促使科學家們尋找可持續(xù)和環(huán)境友好的替代能源來取代化石能源。鋰離子電池作為電化學儲能的方式,一直受到科學家的廣泛關注。然而由于地殼中鋰資源的稀缺性和分布不均,尋找替代性的電化學儲能系統(tǒng)勢在必行。鉀在地球上的儲量豐富且生產(chǎn)成本較低,因此鉀離子電池成為目前新能源領域重要研究課題之一。理論計算表明金屬磷化物具有高的電荷存儲理論比容量,因此在鉀離子電池領域金屬磷化物被認為是新型的儲能電極材料。但是,由于鉀離子半徑較大,在電化學反應過程中電極材料體積膨脹較大,容易引起電極材料從集流體上脫落等問題,導致循環(huán)穩(wěn)定性較差。針對上述研究背景,本論文設計合成了超細Co₂P基納米棒并對其儲能性質進行研究,取得了以下的研究成果:首先我們設計合成了直徑約4 nm,長度約65 nm的超細Co₂P基納米棒,并將其與還原性氧化石墨烯復合制成Co₂P@rGO結構,通過復合rGO,Co₂P@rGO表現(xiàn)出了優(yōu)異的鉀離子電池性能,循環(huán)穩(wěn)定性可達數(shù)千圈。Co₂

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 鉀離子電池的發(fā)展需求及研究現(xiàn)狀
    1.2 鉀離子電池簡介
        1.2.1 鉀離子電池的組成結構
        1.2.2 鉀離子電池的工作原理
    1.3 電催化的研究意義及研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的選題意義及主要內容
        1.4.1 本論文的選題意義
        1.4.2 主要內容
第2章 實驗材料與測試技術
    2.1 實驗藥品與實驗儀器
    2.2 材料的物理表征
        2.2.1 同步輻射X射線衍射
        2.2.2 透射電子顯微鏡
        2.2.3 掃描電子顯微鏡
        2.2.4 CHN元素分析儀
        2.2.5 比表面積測試
    2.3 材料的電化學性能表征
        2.3.1 恒流充放電測試
        2.3.2 循環(huán)伏安測試
    2.4 材料的催化性能測試
第3章 Co₂P@rGO納米棒設計及其鉀離子電池儲能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 合成方法
        3.2.2 材料的表征
        3.2.3 電化學測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 U-Co₂P@rGO的合成以及特性
        3.3.2 U-Co₂P@rGO的鉀離子電池的電化學性能
        3.3.3 組裝混合鉀離子電容器
    3.4 本章小結
第4章 Mo-Co₂P、Mn-Co₂P的制備以及催化性能的研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 儀器與表征
        4.2.3 工作電極制備及電催化測試條件
    4.3 結果與討論
        4.3.1 Mn-Co₂P、Mo-Co₂P和Co₂P的制備及表征
        4.3.2 Mn-Co₂P、Mo-Co₂P和Co₂P在電催化性能中的研究
    4.4 本章小結
第5章 結論與展望
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3751713