近年來(lái),金屬鋰資源的短缺阻礙了鋰離子電池（LIBs）的發(fā)展,使得研究者對(duì)鈉離子電池（SIBs）的興趣越來(lái)越大。鈉離子電池具有豐富的鈉源和與鋰離子電池類似的電池結(jié)構(gòu)及工作原理,但是由于Li⁺和Na⁺半徑不同,使得它們?cè)陔娀瘜W(xué)性能上有較大的差異。負(fù)極材料是鋰/鈉電池成功開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素之一。在各種負(fù)極材料中,碳基負(fù)極材料因其資源豐富、成本低而備受關(guān)注。在本論文中,通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備了PAN基碳納米纖維（CNFs）和ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維（N-PCNFs）,證明了N-PCNFs材料具有多孔結(jié)構(gòu)和較多的N原子摻雜。CNFs和N-PCNFs都可作為自支撐的負(fù)極材料,進(jìn)行LIBs和SIBs的測(cè)試。在LIBs/SIBs測(cè)試中,N-PCNFs的儲(chǔ)鋰/鈉性能高于CNFs,并且具有優(yōu)異的倍率性能。在分別經(jīng)過(guò)1000圈和600圈的長(zhǎng)循環(huán)后,N-PCNFs材料的可逆比容量沒(méi)有出現(xiàn)明顯衰減,說(shuō)明N-PCNFs具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。電化學(xué)阻抗（EIS）的測(cè)試結(jié)果表明由于多孔結(jié)構(gòu)的存在,N-PCNFs材料改善了離子的傳輸動(dòng)力學(xué)。N-PCNFs材料中較多N原子摻雜和多... 

【文章來(lái)源】：東北師范大學(xué)吉林省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鋰/鈉離子電池簡(jiǎn)介
    1.2 鋰離子電池負(fù)極研究進(jìn)展
        1.2.1 碳基負(fù)極材料
        1.2.2 過(guò)渡金屬氧化物負(fù)極材料
        1.2.3 硅基負(fù)極材料
    1.3 鈉離子電池負(fù)極研究進(jìn)展
        1.3.1 碳基負(fù)極材料
        1.3.2 合金負(fù)極材料
        1.3.3 有機(jī)負(fù)極材料
    1.4 靜電紡絲技術(shù)
    1.5 金屬有機(jī)骨架材料的概述
        1.5.1 類沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)材料概述
        1.5.2 ZIF-8 材料概述
    1.6 本文選題思路和研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器與測(cè)試表征技術(shù)
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 材料的結(jié)構(gòu)表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡
        2.3.2 X-射線粉末衍射
        2.3.3 激光拉曼光譜
        2.3.4 X-射線光電子能譜
        2.3.5 物理吸附
    2.4 電化學(xué)測(cè)試
第三章 PAN基碳納米纖維和ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維的制備和結(jié)構(gòu)表征
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 PAN基納米纖維的制備
        3.2.2 ZIF-8 納米顆粒的合成
        3.2.3 ZIF基復(fù)合納米纖維的制備
        3.2.4 PAN基碳納米纖維和ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維的制備
    3.3 結(jié)果分析與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 PAN基碳納米纖維和ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維儲(chǔ)鋰性能研究
    4.1 引言
    4.2 電極的制備及電池的組裝
    4.3 電化學(xué)性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 PAN基碳納米纖維和ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維儲(chǔ)鈉性能研究及探討碳化溫度對(duì)ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維物化性能影響
    5.1 引言
    5.2 電極的制備及電池的組裝
    5.3 電化學(xué)性能研究
    5.4 ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維-T的制備及電池組裝
    5.5 碳化溫度對(duì)ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維-T物理性質(zhì)影響
    5.6 碳化溫度對(duì)ZIF基氮摻雜多孔碳纖維-T電化學(xué)性能影響
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：3632490