發(fā)布時間：2023-03-12 18:12

　　雙離子電池是一種新型的儲能器件,其工作機制基于陰、陽離子分別在正、負極的同步電化學存儲。陰離子-石墨嵌層化合物是其最常用的正極材料,但是實現(xiàn)陰離子的高效可逆電化學存儲并非易事。因為石墨正極一側(cè)參與電荷存儲的陰離子實際上都來源于電解液,所以其電化學性能與電解液緊密相關(guān)。本論文中選擇BF4-陰離子作為電荷載體,探討了幾種代表性碳酸酯基有機電解液體系中石墨正極對它的電化學存儲行為,主要揭示了溶劑化和離子對效應(yīng)的重要影響:1、與傳統(tǒng)的環(huán)狀碳酸酯溶劑碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)相比,碳酸丁烯酯(BC)分子具有相同的環(huán)狀骨架而取代的烷基支鏈伸長(乙基),分子量和體積增加抗氧化性增強。以BC為溶劑能夠減少電解液的高壓分解提高電池的庫倫效率,且BC共插嵌石墨正極過程導致的石墨電極質(zhì)量變化和結(jié)構(gòu)膨脹顯著,有利于離子溶劑化行為研究。以單純BC為溶劑,系統(tǒng)比較了 BF4-、ClO4-、PF6-這三種常用的電解質(zhì)陰離子插嵌石墨正極的電化學行為,發(fā)現(xiàn)共插嵌的BC溶劑量與陰離子種類有關(guān);BC(116.114 g mol-1)和三乙基甲基銨陽離子(116.224 g mol-1)具有相近的分子量,利用該種...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 雙離子電池概述
        1.2.1 雙離子電池簡介
        1.2.2 雙離子電池工作原理
        1.2.3 雙離子電池負極
        1.2.4 雙離子電池正極
    1.3 石墨正極儲能研究進展
        1.3.1 電極材料對石墨正極儲能的影響
        1.3.2 電解液對石墨正極儲能的影響
    1.4 本論文的選題意義及工作內(nèi)容
第2章 碳酸丁烯酯電解液中陰離子插嵌石墨正極
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 材料
        2.2.2 電極的制備與電池組裝
        2.2.3 測試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 小結(jié)
第3章 碳酸乙烯酯電解液中BF4
-的倒灌
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料
        3.2.2 電極制備與電池組裝
        3.2.3 測試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 小結(jié)
第4章 混合溶液中BF4
-的共溶劑化插嵌
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料
        4.2.2 電極制備與電池組裝
        4.2.3 測試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 小結(jié)
第5章 LiBF₄系電解液中的離子對效應(yīng)
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 材料
        5.2.2 電極制備與電池組裝
        5.2.3 測試與表征
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻
附錄 英文縮寫索引
致謝
在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3761705

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