硬炭因其具有獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu),是下一代鋰離子電池負(fù)極材料的有力競(jìng)爭(zhēng)者,也是作為鈉離子電池負(fù)極的優(yōu)勢(shì)選項(xiàng),開發(fā)廉價(jià)易得的硬炭制備技術(shù)、實(shí)現(xiàn)硬炭結(jié)構(gòu)的有效控制,對(duì)硬炭負(fù)極的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。在眾多制備炭材料的原料中,重質(zhì)有機(jī)物因其含碳量高、價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛一直是相關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)。煤炭直接液化殘?jiān)且环N富碳的煤液化過(guò)程副產(chǎn)物,其高效合理利用亟待解決。這種經(jīng)過(guò)加氫處理的液化混合物富含稠環(huán)芳烴及其衍生物,分子量分布范圍寬,是一種優(yōu)質(zhì)的碳材料原料。本文提出了以煤直接液化重質(zhì)有機(jī)物為原料,通過(guò)兩親化處理、炭化制備硬炭的策略,針對(duì)用于鋰/鈉離子電池的硬炭及硬炭復(fù)合負(fù)極材料開展了研究,主要研究如下。對(duì)于重質(zhì)有機(jī)物組成復(fù)雜、分子量高且分布范圍寬,高溫?zé)崽幚硪子谑膯?wèn)題,本文首先采用混酸氧化的方法,以煤炭直接液化殘?jiān)兄刭|(zhì)有機(jī)物為碳源,制備了富含羧基和硝基的兩親性碳材料（amphiphilic carbonaceous material,ACM）ACM-TX。利用XRD、元素分析、紅外分析、拉曼光譜、XPS及¹H核磁共振分析等技術(shù)研究了兩親性碳材料形成過(guò)程的結(jié)構(gòu)演變規(guī)律,結(jié)合...

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 鋰離子/鈉離子電池概述
        1.1.1 鋰離子/鈉離子電池的發(fā)展概況
        1.1.2 鋰離子/鈉離子電池的工作原理
        1.1.3 鋰離子/鈉離子電池的常見(jiàn)正極材料
    1.2 鋰離子/鈉離子電池負(fù)極材料
        1.2.1 鋰離子/鈉離子電池炭負(fù)極材料
        1.2.2 硬炭負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰機(jī)理
        1.2.3 硬炭負(fù)極材料的儲(chǔ)鈉機(jī)理
        1.2.4 鋰離子/鈉離子電池硬炭負(fù)極材料的制備
        1.2.5 鋰離子/鈉離子電池非炭負(fù)極材料簡(jiǎn)介
    1.3 煤液化殘?jiān)男再|(zhì)及其應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.1 煤液化殘?jiān)膩?lái)源及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.3.2 煤液化殘?jiān)膽?yīng)用
        1.3.3 煤液化殘?jiān)苌坎牧?br>    1.4 兩親性碳材料
        1.4.1 兩親性碳材料的發(fā)展概況
        1.4.2 兩親性碳材料在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用
    1.5 本論文的選題依據(jù)
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備以及表征儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.3 表征分析儀器
    2.2 測(cè)試用電池的組裝
        2.2.1 電極片的制備
        2.2.2 紐扣電池的組裝
        2.2.3 三電極測(cè)試系統(tǒng)的組裝
    2.3 電極材料的電化學(xué)性能表征
        2.3.1 恒電流充放電測(cè)試
        2.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.3 交流阻抗測(cè)試
3 煤基兩親性碳材料的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)
    3.1 煤基兩親性碳材料的制備
    3.2 ACM-TX的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)分析
    3.3 本章小結(jié)
4 ACM基硬炭的儲(chǔ)鋰/儲(chǔ)鈉性能研究
    4.1 ACM基硬炭的制備
    4.2 熱處理溫度對(duì)ACM基硬炭結(jié)構(gòu)的影響
    4.3 ACM-TX-T系列硬炭材料的儲(chǔ)鋰性能研究
    4.4 ACM-TX-T系列硬炭材料的儲(chǔ)鈉性能研究
    4.5 ACM-TX系列硬炭材料的儲(chǔ)鈉機(jī)理
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：4033992