當(dāng)今已進入能源快速發(fā)展時代,非水或著有機鋰離子能源系統(tǒng),包括鋰離子電池(LIBs),鋰空氣或Li-O₂電池,鋰硫電池,鋰離子電容器(LICs),雙離子電池(DIBs)等,已被考慮作為一類非常重要的可再生和綠色能源資源,來解決日益嚴(yán)重的燃燒化石燃料的問題。文中合成了兩種新型鈣鈦礦氟化物電極材料分別是鎳-鈷氟化物和鋅-錳氟化物,將其用作儲能器件以研究其電化學(xué)性能。具體工作和內(nèi)容如下:1.實驗用溶劑熱法合成K-Ni-Co-F(簡稱KNCF)的九個樣品中,經(jīng)過電化學(xué)測試得出樣品KNCF(1-6)電極材料綜合性能最好,KNCF(1-6)電極材料在電荷轉(zhuǎn)移過程存在典型表面轉(zhuǎn)化反應(yīng)機理。當(dāng)KNCF(1-6)作為負(fù)極與活性炭(AC)組裝LIC時,具有負(fù)極預(yù)鋰化的KNCF(1-6)的LIC表現(xiàn)出比不預(yù)鋰化的鋰離子電容器有著更高的能量/功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性。而且經(jīng)過預(yù)鋰化后,KNCF(1-6)//AC整體表現(xiàn)優(yōu)于其它電極材料的LIC。當(dāng)我們用LiFePO₄(LFP)與AC按照質(zhì)量比1:1混合后,混合正極單電極的比電量得到提升,再構(gòu)建KNCF(1-6)//AC+L...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的組成和儲能機理
        1.2.2 鋰離子電池正極材料
        1.2.3 鋰離子電池負(fù)極材料
    1.3 鋰離子電容器概述
        1.3.1 鋰離子電容器的介紹和儲能機理
        1.3.2 鋰離子電容器的電極材料
        1.3.3 鋰離子電容器的發(fā)展
    1.4 雙離子電池概述
        1.4.1 雙離子電池的工作原理
        1.4.2 雙離子電池的結(jié)構(gòu)和特點
    1.5 鈣鈦礦(ABX3)化合物材料的研究
    1.6 負(fù)極預(yù)鋰化
    1.7 本文選題的意義和主要內(nèi)容
第2章 實驗方法和原理
    2.1 試劑材料和儀器設(shè)備
        2.1.1 試劑原料
        2.1.2 儀器設(shè)備
    2.2 材料的物理表征技術(shù)
        2.2.1 X射線光電子能譜分析
        2.2.2 元素色散能譜分析
        2.2.3 掃描電子顯微鏡分析
        2.2.4 透射電子顯微鏡分析
        2.2.5 X射線衍射分析
        2.2.6 比表面積和孔徑分布分析
    2.3 電化學(xué)性能測試
        2.3.1 恒電流充放電法(GCD)
        2.3.2 循環(huán)伏安法(CV)
        2.3.3 循環(huán)壽命測試法
    2.4 電極的制備和扣式電池的組裝
        2.4.1 電極的制備
        2.4.2 扣式電池的組裝
第3章 KNi_xCo_1-xF₃的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料的制備
        3.2.2 電極片的制備及扣式電池的制作
    3.3 KNi_xCo_1-xF₃材料的物理化學(xué)性質(zhì)表征
        3.3.1 合成材料的XRD表征
        3.3.2 樣品物理表征
        3.3.3 樣品的XPS表征
    3.4 KNi_xCo_1-xF₃材料的電化學(xué)性能測試
        3.4.1 鋰離子半電池的CV測試和分析
        3.4.2 鋰離子半電池的電化學(xué)行為
        3.4.3 鋰離子電容器的電化學(xué)性能
        3.4.4 DIB的電化學(xué)性能
    3.5 本章小結(jié)
第4章 KZn_xMn_1-xF₃材料的制備及其在儲能系統(tǒng)的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 鈣鈦礦材料的制備
        4.2.2 電極片的制備及扣式電池的制作
    4.3 KZn_xMn_1-xF₃材料的物理化學(xué)性質(zhì)表征
        4.3.1 合成材料的XRD表征
        4.3.2 樣品SEM、TEM、HRTEM、SAED、EDS和 mapping表征
        4.3.3 樣品的XPS表征
        4.3.4 樣品的ICP分析
    4.4 KZn_xMn_1-xF₃材料的電化學(xué)性能測試
        4.4.1 鋰離子半電池的CV測試和分析
        4.4.2 鋰離子半電池KZMF電極在A電解液下的電化學(xué)行為
        4.4.3 KZMF鋰離子電容器的電化學(xué)行為
        4.4.4 KZMF鋰離子電池的電化學(xué)行為
        4.4.5 KZMF雙離子電池的電化學(xué)行為
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的研究成果



本文編號：3779877