鈉離子電池(SIBs)作為一種低成本儲(chǔ)能器件,極具發(fā)展和應(yīng)用潛力。無(wú)定型碳材料是目前研究最為廣泛的SIBs負(fù)極材料之一,儲(chǔ)鈉容量低、循環(huán)性能不佳等問(wèn)題是其應(yīng)用于SIBs的瓶頸。針對(duì)以上問(wèn)題,本論文提出以瀝青為原料,采用表面錨接模板炭化法制備介孔碳材料,并采用硫摻雜、與金屬化合物復(fù)合的方法改善介孔碳的SIBs儲(chǔ)能性能,獲得了儲(chǔ)鈉性能良好的系列無(wú)定型介孔碳基材料。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)瀝青基介孔碳材料的制備及儲(chǔ)鈉性能研究。以瀝青為原料,利用表面錨接模板炭化法制備無(wú)定型介孔碳材料,探究了不同炭化溫度對(duì)材料形貌、孔結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響。制備的介孔碳材料具有良好的儲(chǔ)鈉性能,0.2 C電流密度下循環(huán)200圈其容量仍保持191.9 m Ah g^-1。(2)硫摻雜-介孔碳材料的制備及儲(chǔ)鈉性能研究。將介孔碳材料與硫粉混合熱處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)碳材料的硫摻雜。摻硫后碳材料的層間距由0.405 nm擴(kuò)大為0.46 nm,碳材料的儲(chǔ)鈉性能獲得大幅改善,0.2 C電流密度下循環(huán)200圈其容量仍達(dá)263.8 m Ah g^-1。介孔碳層間距的擴(kuò)大有利于Na⁺

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 鈉離子電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 鈉離子電池的發(fā)展歷史
        1.2.2 鈉離子電池的基本構(gòu)造
        1.2.3 鈉離子電池的工作原理
    1.3 鈉離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 嵌入/脫嵌式機(jī)制負(fù)極材料
        1.3.2 合金/去合金化機(jī)理負(fù)極材料
        1.3.3 相轉(zhuǎn)換反應(yīng)負(fù)極材料
    1.4 無(wú)定型碳基材料在鈉離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用
    1.5 本課題研究的意義和研究?jī)?nèi)容
第2章 瀝青基介孔碳材料的制備以及儲(chǔ)鈉性能研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品
        2.2.3 材料的制備、表征及電化學(xué)性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料的形貌、結(jié)構(gòu)及組成
        2.3.2 材料的儲(chǔ)鈉性能
    2.4 本章小結(jié)
第3章 硫摻雜-介孔碳材料的制備及其儲(chǔ)鈉性能研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品
        3.2.3 材料的制備、表征及電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的形貌、結(jié)構(gòu)及組成
        3.3.2 材料的儲(chǔ)鈉性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 ZnS/介孔碳復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鈉性能研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與藥品
        4.2.3 材料的制備、表征及電化學(xué)性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的物相結(jié)構(gòu)、組成及微觀形貌分析
        4.3.2 材料的儲(chǔ)鈉性能
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3823898