發(fā)布時(shí)間：2022-06-03 21:43

　　近年來,隨著能源與環(huán)境問題的加劇,帶動(dòng)了電動(dòng)汽車市場的快速發(fā)展。鋰離子電池由于兼具高能量密度和高功率密度,且循環(huán)壽命長等優(yōu)勢(shì),被人們認(rèn)為是一種十分有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉磧?chǔ)存設(shè)備。而目前石墨作為商業(yè)鋰離子電池的負(fù)極材料,理論容量僅為372mAhg-1,限制了鋰離子電池實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。相比之下,同為碳家族一員的石墨烯,因其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的導(dǎo)電性,迅速成為了極具潛力的鋰離子電池負(fù)極材料之一。本論文以石墨烯為基礎(chǔ),通過原位生長和水熱處理等方法制備得到氮摻雜石墨烯基復(fù)合材料,并考察其作為鋰離子電池負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰性能。具體研究內(nèi)容如下:（1）以氧化石墨烯為基礎(chǔ),通過其表面豐富的含氧官能團(tuán)誘導(dǎo)ZIF-8的生長,再經(jīng)過一步熱解法制得氮摻雜多孔石墨烯納米片（簡稱N-PGNS）復(fù)合材料。研究表明:N-PGNS復(fù)合材料具有超薄的2D納米片結(jié)構(gòu)、高的摻氮率,豐富的分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)和大的比表面積。豐富的孔結(jié)構(gòu)和大的比表面積可以為鋰離子擴(kuò)散提供足夠的擴(kuò)散通道,縮短其傳輸路徑,降低材料的傳輸電阻,從而提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性。作為鋰離子電池負(fù)極材料進(jìn)行電化學(xué)測試表明:N-PGNS具有高的可逆容量,0.5 A g-1下循... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)一覽表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鋰離子電池概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展
        1.2.2 鋰離子電池的工作原理
        1.2.3 鋰離子電池的組成
        1.2.4 鋰離子電池的負(fù)極材料
    1.3 石墨烯簡介
        1.3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 石墨烯的制備方法
        1.3.3 石墨烯基復(fù)合材料的儲(chǔ)鋰性能
    1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 主要試劑及儀器
        2.1.1 主要試劑
        2.1.2 主要儀器
    2.2 材料的制備
        2.2.1 氧化石墨烯的制備
        2.2.2 氮摻雜石墨烯納米片的制備
        2.2.3 MoS_2/氮摻雜石墨烯納米片的制備
    2.3 材料的物理表征
    2.4 材料的電化學(xué)性能測試
        2.4.1 電極片的制備
        2.4.2 電池的組裝
        2.4.3 電化學(xué)性能測試
3 氮摻雜石墨烯納米片的制備及其儲(chǔ)鋰性能
    3.1 引言
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 二維納米片N-PGNS的形成機(jī)理
        3.2.2 形貌及組成結(jié)構(gòu)分析
        3.2.3 電化學(xué)性能分析
    3.3 本章小結(jié)
4 花狀MoS_2/氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 FL-MoS_2/N-G的形成機(jī)理
        4.2.2 形貌及組成結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 電化學(xué)性能分析
        4.2.4 FL-MoS_2/N-G的電荷儲(chǔ)存機(jī)理
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新之處
    5.3 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士期間研究成果及所獲獎(jiǎng)勵(lì)



本文編號(hào)：3653534