發(fā)布時(shí)間：2024-03-31 19:00

　　水系鋅離子電池(ZIBs)是一種重要的電化學(xué)儲能裝置。相比于鋰離子電池或者鉛酸電池,水系ZIBs具有一些獨(dú)特的性能優(yōu)勢。首先,水系ZIBs使用中性、廉價(jià)的水系電解液而不是易燃、昂貴的有機(jī)電解液或強(qiáng)酸性/堿性水系電解液,使得電池系統(tǒng)更加安全、廉價(jià)、綠色環(huán)保。其次,ZIBs所用電極、電解液材料價(jià)格便宜、儲量高,且在空氣中穩(wěn)定,不與水、氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),對電池裝配線的要求標(biāo)準(zhǔn)低,可以進(jìn)一步節(jié)省電池生產(chǎn)線建設(shè)與電池制造成本。在所有ZIBs正極材料中,錳氧化物(MnO_x)成本低、儲量豐富、毒性低、且價(jià)態(tài)豐富(Mn⁰,Mn²⁺,Mn³⁺,Mn⁴⁺和Mn⁷⁺),是最具應(yīng)用潛力的材料之一。目前,MnO_x的制備一般采用水熱法,共沉淀法等。然而,這些方法存在合成周期長、難以連續(xù)生產(chǎn)、合成步驟繁瑣等問題。針對上述問題,本文探索了兩種更為簡單、高效的合成方法來制備具有高儲鋅活性的MnO_x正極材料。首先,通過一步溶液燃燒法制備了多孔氧化錳電...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋅離子電池概述
    1.3 鋅離子電池正極材料簡介
        1.3.1 錳基氧化物
        1.3.2 釩基氧化物
        1.3.3 普魯士藍(lán)類似物
        1.3.4 聚陰離子化合物
    1.4 錳氧化物的儲鋅機(jī)理簡介
        1.4.1 Zn²⁺嵌入/脫出機(jī)制
        1.4.2 化學(xué)轉(zhuǎn)化機(jī)制
        1.4.3 H⁺ /Zn²⁺嵌入/脫出機(jī)制
    1.5 錳氧化物制備方法的簡介
        1.5.1 水熱法
        1.5.2 共沉淀法
        1.5.3 溶液燃燒法
        1.5.4 電沉積法
    1.6 本文的選題依據(jù)與研究內(nèi)容
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備和表征測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 X射線衍射儀
        2.2.2 X射線光電子能譜儀
        2.2.3 掃描電子顯微鏡
        2.2.4 透射電子顯微鏡
        2.2.5 氮?dú)馕矫摳綔y試分析儀
    2.3 材料的電化學(xué)性能
        2.3.1 鋅離子電池電極的制備
        2.3.2 鋅離子電池的組裝
        2.3.3 循環(huán)伏安測試
        2.3.4 恒流充/放電測試
        2.3.5 交流阻抗測試
第三章 溶液燃燒法制備錳氧化物及其儲鋅性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 MnOx的制備
        3.2.2 電極的制備
        3.2.3 電極材料表征及電化學(xué)測試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的檢測與表征
        3.3.2 MnOx的儲鋅性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電沉積法制備MnO₂及其儲鋅性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 電極材料制備
        4.2.2 電極材料表征與電化學(xué)測試
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 恒電壓沉積
        4.3.2 物相與形貌分析
        4.3.3 MnO₂ 的儲鋅性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3944364