本論文研究造紙紅液中木質(zhì)素的基本性質(zhì),通過提取造紙紅液中的木質(zhì)素并將其作為碳源和生物模板,合成碳負(fù)極材料,硫化亞銅/碳(Cu_xS/C)負(fù)極材料,硫化亞鐵/鐵/介孔硬碳片(FeSNs-Fe/HCMS)負(fù)極材料和硫化鐵鈉/碳(NaFeS₂/C)負(fù)極材料。研究了不同合成條件和方法對材料組成、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:利用造紙紅液作為碳源,通過用不同的酸對造紙紅液進(jìn)行處理然后進(jìn)行水熱,合成了碳負(fù)極材料,并探索了實(shí)驗(yàn)條件對碳負(fù)極材料結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,在合成碳負(fù)極材料時,有機(jī)酸(檸檬酸)和無機(jī)酸(硫酸)對材料的電化學(xué)性能影響較小;水熱處理對材料的結(jié)構(gòu)影響較大。用檸檬酸處理造紙紅液并經(jīng)過水熱處理,在800℃下經(jīng)原位碳熱還原反應(yīng)后,得到的碳負(fù)極材料具有最優(yōu)的電化學(xué)性能。在0.5 A g^-1的電流密度下首次放電容量可達(dá)到297.13 mAh g^-1,150次循環(huán)后還保留著264.01 mAh g^-1放電比容量,其庫倫效率接近100%。由于水熱處理可以使碳負(fù)極材...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 負(fù)極材料的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 碳基負(fù)極材料
        1.2.2 硅基負(fù)極材料
        1.2.3 金屬氧化物負(fù)極材料
        1.2.4 合金負(fù)極材料
        1.2.5 其他負(fù)極材料
    1.3 造紙紅液的概述
    1.4 利用造紙紅液合成負(fù)極材料的可行性
    1.5 本課題研究內(nèi)容及目的意義
第二章 實(shí)驗(yàn)原料設(shè)備以及測試表征手段
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)的測試方法
        2.3.1 材料的組成結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 材料的電化學(xué)性能測試
第三章 合成碳負(fù)極材料及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 碳負(fù)極材料的制備
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 碳負(fù)極材料的合成機(jī)理研究
        3.3.2 碳負(fù)極材料的物相分析
        3.3.3 碳負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 碳負(fù)極材料的電化學(xué)性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 合成Cu_xS/C復(fù)合負(fù)極材料及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 Cu_xS/C負(fù)極材料的制備
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 Cu_xS/C負(fù)極材料的物相分析
        4.3.2 Cu_xS/C負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 Cu_xS/C負(fù)極材料的電化學(xué)性能分析
        4.3.4 Cu_xS/C負(fù)極材料的電極反應(yīng)機(jī)理研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 合成FeSNs-Fe/HCMS復(fù)合負(fù)極材料及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 FeSNs-Fe/HCMS負(fù)極材料的制備
    5.3 結(jié)果和討論
        5.3.1 FeSNs-Fe/HCMS負(fù)極材料的合成機(jī)理研究
        5.3.2 FeSNs-Fe/HCMS負(fù)極材料的物相分析
        5.3.3 FeSNs-Fe/HCMS負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)分析
        5.3.4 FeSNs-Fe/HCMS負(fù)極材料的電化學(xué)性能研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 合成NaFeS2/C復(fù)合負(fù)極材料及其性能研究
    6.1 引言
    6.2 NaFeS2/C負(fù)極材料的制備
    6.3 結(jié)果和討論
        6.3.1 NaFeS2/C負(fù)極材料的物相分析
        6.3.2 NaFeS2/C負(fù)極材料的電化學(xué)分析
        6.3.3 NaFeS2/C負(fù)極材料的電極反應(yīng)機(jī)理研究
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間主要科研成果
    一、發(fā)表學(xué)術(shù)論文
    二、專利



本文編號：3936924