隨著納米材料研究與應用地迅速發(fā)展,作為多用途的新型功能的碳材料備受關注,其中碳化物衍生碳（Carbide-derived carbon,簡稱CDC）是以碳化物為前驅體,設法去除晶格中的非碳原子,剩下骨架碳結構,進而得到新型的碳材料。并且通過選擇合適碳前驅體、合理的制備條件,幾乎可以得到碳的所有同素異形體及所有組織結構。鎳鈦合金是一種形狀記憶合金,而形狀記憶合金是能夠將自身的塑性變形在某一特定溫度下自行恢復為原始形狀的特種合金。本論文通過熔鹽電解的方法,在熔鹽體系KCl-NaCl-xNiCl2中,以碳化鈦為原料制備鈦鎳合金和碳化鈦衍生碳。然后利用X-射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）和能譜（EDS）表征分析陰極產物的組成和形貌,利用XRD、SEM、熱重-差熱分析（TG-DSC）、拉曼（Raman）、紅外（IR）和透射電子顯微鏡（TEM）等手段表征分析陽極產物的組成和形貌,最后通過倍率充放電對CDC的儲鋰性能進行初步研究。結果表明:陰極產物為Ti-Ni合金,其中鈦鎳合金中鎳的成分隨著熔鹽體系中NiCl2的含量增加而增加。陽極產物為碳化鈦衍生碳,其結構多樣化,主要有無定型碳和石墨化... 

【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１新型能源Ｗ??Ｆｉｇ．?１．１?Ｎｅｗ?ｅｎｅｒｇｙ??眾所周知，電極材料對電池性能起決定性作用

ＳａｓｃｈａＷｅｌｚ等人＿研究了ＳｉＣ－ＣＤＣ的結構，研宄表明：衍生碳存在形式多樣性，有晶態(tài)??和非晶態(tài)結構，致密和多孔結構，ｓｐ２和ｓｐ３雜化形態(tài)，薄膜、顆粒、納米管及纖維等多??種形態(tài)。它們在ＣＤＣ中分布對其漢化版如圖１．３所示。??多壁碳納米管??納米晶石墨?納＃?＆金：剛石??無定關??Ｗ＾／ＣＤＣ???＼?■ｓ＝＞＜ｓｓ＞ｑｇ＞?／???圖１．３碳化硅衍生碳中各結構的分布Ｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ＳｉＣ－ＣＤＣ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｔｍｃｔｕｒｅｓ??隨后，Ｖｌａｄｉｓｌａｖ?Ｉｓｃｈｅｎｋｏ等人＿又對碳化硅的微觀結構及雜質對ＳｉＣ－ＣＤＣ相變的??影響做了進一步研宄。研究表明：高純的碳化桂片同ＣＩ２－Ｈ２混合氣反應只生成無定形碳；??而含有Ｂ、Ｃ等雜質的碳化硅片同Ｃｌ２－Ｈ２混合氣反應會生成石墨狀碳和納米金剛石。??１．４．３碳化物衍生碳的應用??碳化物衍生碳高的比表面積，可控的孔隙率和孔徑分布，以及多樣的結構特征，這??些特征使其在很多領域有著廣泛的潛在用途。除了做傳統(tǒng)的吸附劑外，還可以應用于儲??氫、儲鋰、儲能、摩擦涂層以及催化劑載體等。??１．４．３．１蛋白質吸附??碳化物衍生碳材料具有豐富的微孔，足夠高的比表面積，并具有很好的生物相容性，??非常適合應用于蛋白質等大分子的吸附。隨著工業(yè)的高速發(fā)展，工業(yè)污水隨處可見，并??且有些污水是有毒的，對環(huán)境是有危害的。然而當這些污水進入我們水資源吋，會對我??－１１?－??

電池充電時，鋰離子從正極材料脫出，進入電解液移向負極，在負極上鋰離子獲得??一個電子被還原，然后嵌入負極材料，同時，電子通過外電路從負極流向正極進行電荷??補償；電池放電時即相反。鋰離子電池工作原理如圖１．６：??（＾５）?一?Ｌｏａｄ???｜｜?ＩｘＣＵｆＭＭ?Ｐ：＿＾???Ａｎｏｄ．?ｎ?１?Ｃａｔｈｏｄｅ?Ａｎｏｃｔｅ?ｎ?Ｓ＾ｒａ，〇ｒ?ｎ?Ｃａｔｈｏｄｅ??ｉ?邊⑩＃磣?＾磉?＃０?ｍ?ｔｒ—??口ｎｗｎ?Ｍ?｜?｜?擇：冗題ｇ：ｐ〇?］?ｎ找Ｔ．ｚｒｍｉ?｜??ｅｅｅ？？－ｅｎ?ｍ％?ｍ?？?？？？？??■ｍｍ?＃?ｍ??－?）?［＿ｍ：二ｓ?ｉ?ｄｎｓ微?１??ｍ％?ｔｔ＃?？ｅｅ＿ｅ？－?ｅｅｅｅ??〇／?｜?Ｉ?Ｕ??Ｕｔｈｋｉｍｌｏｎ?／?＼Ｂｌｅｃｔｒｏ！ｙｌｅ?Ｕｔｈｈｉｔｎｉｍ?／?Ｂｌｅｃｔｒｏｆｙｔｅ??圖丨．６鋰離子電池Ｔ作原理不意圖［７９】??Ｆｉｇ．?１．６?Ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?Ｌｉ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ??以鋰－二氧化錳電池為例，正極為鋰片，負極為二氧化錳，電解質為溶于碳酸丙烯??酯和丨、２—二甲氧基乙烷混合劑中的無機鹽高氯酸鋰�；瘜W方程式如

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]能源消費結構對我國能源安全影響力研究[D]. 尹嘉慧.天津商業(yè)大學 2014
[2]水系碳基超級電容器的制備與性能研究[D]. 陳日雄.南華大學 2012
[3]熔鹽電解法分離釓、銪及制備鋁釓釤與鎂鋰基合金的研究[D]. 于曉峰.哈爾濱工程大學 2012
[4]鋰離子電池錫基合金負極材料研究[D]. 宋承鵬.天津大學 2007



本文編號：3117591