發(fā)布時間：2022-02-19 07:22

　　近年來,金屬鋰資源的短缺阻礙了鋰離子電池（LIBs）的發(fā)展,使得研究者對鈉離子電池（SIBs）的興趣越來越大。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構及工作原理,但是由于Li⁺和Na⁺半徑不同,使得它們在電化學性能上有較大的差異。負極材料是鋰/鈉電池成功開發(fā)的關鍵因素之一。在各種負極材料中,碳基負極材料因其資源豐富、成本低而備受關注。在本論文中,通過靜電紡絲技術制備了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材料具有多孔結構和較多的N原子摻雜。CNFs和N-PCNFs都可作為自支撐的負極材料,進行LIBs和SIBs的測試。在LIBs/SIBs測試中,N-PCNFs的儲鋰/鈉性能高于CNFs,并且具有優(yōu)異的倍率性能。在分別經(jīng)過1000圈和600圈的長循環(huán)后,N-PCNFs材料的可逆比容量沒有出現(xiàn)明顯衰減,說明N-PCNFs具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。電化學阻抗（EIS）的測試結果表明由于多孔結構的存在,N-PCNFs材料改善了離子的傳輸動力學。N-PCNFs材料中較多N原子摻雜和多... 

【文章來源】：東北師范大學吉林省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鋰/鈉離子電池簡介
    1.2 鋰離子電池負極研究進展
        1.2.1 碳基負極材料
        1.2.2 過渡金屬氧化物負極材料
        1.2.3 硅基負極材料
    1.3 鈉離子電池負極研究進展
        1.3.1 碳基負極材料
        1.3.2 合金負極材料
        1.3.3 有機負極材料
    1.4 靜電紡絲技術
    1.5 金屬有機骨架材料的概述
        1.5.1 類沸石咪唑酯骨架結構材料概述
        1.5.2 ZIF-8 材料概述
    1.6 本文選題思路和研究內容
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 研究內容
第二章 實驗試劑、儀器與測試表征技術
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 材料的結構表征方法
        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 電化學測試
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構表征
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        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 結果分析與討論
    3.4 本章小結
第四章 PAN基碳納米纖維和ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維儲鋰性能研究
    4.1 引言
    4.2 電極的制備及電池的組裝
    4.3 電化學性能研究
    4.4 本章小結
第五章 PAN基碳納米纖維和ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維儲鈉性能研究及探討碳化溫度對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ZIF基氮摻雜多孔碳納米纖維-T物理性質影響
    5.6 碳化溫度對ZIF基氮摻雜多孔碳纖維-T電化學性能影響
    5.7 本章小結
第六章 結論
參考文獻
致謝
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本文編號：3632490