多孔有机聚合物衍生的锂硫电池正极材料的制备及其电化学性能研究

发布时间：2020-05-10 19:13

【摘要】：在下一代高能量密度锂二次电池体系中中,锂硫电池因硫的成本低廉、储量丰富、理论比容量(1675 mAh g-1)和能量密度(2600 Wh kg-1)高而受到广泛关注。然而,目前锂硫电池存在硫利用率低、循环寿命短、能量密度低和安全性低等问题,严重制约了其商业化应用。本论文围绕着这些问题,以锂硫电池的关键组成部分—正极材料作为研究对象,从含硫正极复合材料的制备与改性、极片的制备工艺优化等方面开展了一系列创新性研究。一方面,为了提高硫的利用率和循环稳定性,本论文选用主链咪唑基离子聚合物衍生的氮掺杂多孔碳作为硫正极复合材料,多孔碳包覆并与碳纳米管无缝衔接形成了高导电的三维多级孔碳材料,有效抑制了充放电过程中多硫化物的穿梭效应,为研发高性能锂硫电池开辟了新思路;另一方面,为了构建高能量密度锂硫电池,本论文创新性地选用多孔共价有机凝胶聚合物作为硫的主体,制备了高硫负载的自支撑柔性正极复合材料,发展了具有超高面容量的柔性电极材料,为柔性高能量密度锂硫电池的设计和制备提供了新方法。
【图文】：

拌２邋ｈ后，过滤所得混合物，吸取滤液用于可观测吸附实验和ＵＶ－ｖｉｓ测量。逡逑２．３结果与讨论逡逑ＣＮＴ／ＮＰＣ－３００－５７Ｓ的合成路线如图２－１所示所示。将ＣＮＴ加入到含有ＴＩｍＢ和逡逑ＴＢＰＴ的ＤＭＦ溶液中，并加入Ｓｉ０２（粒度：１２邋ｎｍ）造孔，最终得到ＣＮＴ／ＮＰＣ－Ｘ／ｓｉｌｉｃａ，逡逑其中Ｘ是ＴＩｍＢ的质量，８００°Ｃ碳化后用ＨＦ溶液蚀刻除去Ｓｉ０２颗粒，，得到逡逑ＣＮＴ／ＮＰＣ－Ｘ。为了优化碳材料的孔隙率，我们探索了邋ＣＮＴ与ＴＩｍＢ不同质量比逡逑（１５０：１２０，邋１５０：１８０，邋１５０：２４０，邋１５０：３００邋ａｎｄ邋１５０：３６０）的比表面积和孔容（表邋１－３）。在筛逡逑选过程中，ＴＩｍＢ的浓度保持在８邋ｍＭ，ＴＩｍＢ与ＴＢＰＴ的摩尔比固定为１：１，同时逡逑２５逡逑

(a)CNI，/NpC一300和向NPC的
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM912;TB33

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本文编号：2657765