高性能水系Ag-Bi电池的电极制备及其性能研究

发布时间：2023-11-22 18:27

　　随着全球化石能源的逐渐枯竭和环境污染问题的日益严峻,人们对以太阳能为代表的新一代绿色能源的大规模开发和利用尤为关切。这些能源目前主要是通过电能转换的形式为人们所用,而由于其间歇性的问题,高容量、长寿命、安全、廉价的电能储存设备的研发迫在眉睫。同时,电动汽车和便携式电子设备的蓬勃发展也对储能设备的综合性能提出了更高的要求。二次水系电池作为电化学储能电池设备的一个重要分支,其最大的特点在于采用了水系电解液,因其相对与有机电解液体系具有更高的导电率、更低的制作成本以及更好的安全性能高等优势。但同时,水系电解液的使用也将其工作电压限制在了水的分解电压以内,大大低于有机体系电池电压,从而导致了器件能量密度的大幅下降。而解决这一问题的有效方法之一,就是提高电极材料的比电容量。因此,本论文采用了具有高比容量的金属Ag作为正极活性材料,并通过巧妙的结构设计将其与高电导三维Cu纳米线阵列复合,形成无粘结的具有核壳结构的Ag@Cu纳米线阵列电极(Ag@Cu NWAs),其中活性材料金属Ag在电极表面呈超博的纳米壳层状。该正极不仅充分发挥了 Ag高比容量的优势,还利用金属Cu导电骨架弥补了 Ag先天的倍率性...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 碱性水系电池的概述
        1.2.1 碱性水系电池的发展史
        1.2.2 各类碱性水系电池的介绍
    1.3 电极材料的研究进展
        1.3.1 正极材料
        1.3.2 负极材料
    1.4 论文选题依据与主要研究内容
        1.4.1 正极材料的选择
        1.4.2 负极材料的选择
        1.4.3 主要研究内容
第二章 Ag@Cu核壳纳米线阵列用于高能量密度水系电池正极
    2.1 引言
    2.2 材料制备与表征手段
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 实验过程
        2.2.3 材料表征和测试技术
    2.3 材料表征结果与分析
        2.3.1 Ag@Cu NWAs的合成与表征
        2.3.2 Ag@Cu NWAs的电化学性能研究
        2.3.3 Ag@Cu NWAs储能机理研究
        2.3.4 Ag@Cu NWAs电化学行为分析
    2.4 本章小结
第三章 Bi@C负极制备及高性能水系Ag-Bi电池的组装
    3.1 引言
    3.2 材料制备与表征手段
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 实验过程
        3.2.3 材料表征和测试技术
    3.3 结果讨论与分析
        3.3.1 Bi@C NC的形貌和结构表征
        3.3.2 Bi@C NC电化学性能结果与分析
        3.3.3 Ag-Bi电池的制备及性能研究
    3.4 本章小结
第四章 总结与展望
    4.1 工作总结
    4.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3865908