基于海藻生物质磷碳复合材料在锂离子电池负极方面的研究

发布时间：2020-12-07 06:15

　　锂离子电池作为一种能源存储设备,广泛应用于混合动力汽车、智能电网和便携式电动汽车。传统的负极材料石墨仅仅只有372 mAh g^-1理论比容量和较低的能量密度,不能满足人们对高质量和体积能量密度的要求。开发新型电极材料,尤其是负极材料则变得尤为重要。红磷不仅具有较高的理论比容量2596 mAh g^-1,而且商业可获得,化学性质稳定,环境无污染。然而作为锂离子电池负极材料,红磷导电性差,体积膨胀严重,导致容量快速衰减。目前最好的解决方法是将红磷与多孔碳材料复合,不仅可以克服体积膨胀,而且极大提高了电化学导电性。可再生的海藻生物质材料储量丰富,环境友好,且从生物质出发,获得多种形态的能源成为了研究热点。海藻生物质材料海藻酸钙纤维,浒苔和卡拉胶经过高温碳化后得到具有高比表面积和孔容的碳基底。因此将其与红磷通过蒸发吸附的方法得到磷碳复合材料不仅可以有效的吸附和限制红磷颗粒,缓冲了体积膨胀,而且极大提高了电化学导电性,缩短了离子和电子的传输途径,增加了电解液的接触面积,从而提高了电化学性能,使其在储能方面拥有极大的发展前景。本论文中,我们以海藻生物质材料... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
    1.1 海藻生物质材料
        1.1.1 海藻生物质材料的简介及应用
        1.1.2 海藻酸钙纤维
        1.1.3 浒苔
        1.1.4 卡拉胶
    1.2 锂离子电池
        1.2.1 锂离子电池的研究现状
        1.2.2 锂离子电池的工作原理
        1.2.3 锂离子电池的正极材料
        1.2.4 锂离子电池的负极材料
    1.3 磷碳复合材料
        1.3.1 磷碳复合材料的研究现状
        1.3.2 磷碳复合材料的制备方法
    1.4 本论文的目的意义和研究内容
第二章 基于海藻酸钙纤维的磷碳复合负极材料研究
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 样品的制备
        2.2.1 海藻酸钙碳质纤维的制备
        2.2.2 磷碳复合材料的制备
        2.2.3 电极极片的制备与组装
    2.3 样品的结构表征
    2.4 电化学性能的表征
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 P@HPCF的结构和电化学性能的分析
        2.5.2 P@CF的结构和电化学性能的分析
    2.6 本章小结
第三章 基于浒苔的磷碳复合负极材料研究
    3.1 实验试剂及仪器
        3.1.1 实验试剂
        3.1.2 实验仪器
    3.2 样品的制备
        3.2.1 碳质浒苔的制备
        3.2.2 磷碳复合材料的制备
    3.3 样品的结构表征
    3.4 电化学性能的表征
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 结构的分析
        3.5.2 电化学性能分析
    3.6 本章小结
第四章 基于卡拉胶的磷碳复合负极材料研究
    4.1 实验试剂及仪器
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器
    4.2 样品的制备
        4.2.1 碳质卡拉胶的制备
        4.2.2 磷碳复合材料的制备
    4.3 样品的结构表征
    4.4 电化学性能的表征
    4.5 结果与讨论
        4.5.1 结构的分析
        4.5.2 电化学性能分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：2902783