二维纳米片为基元构筑三维稳定结构及高效储能性质研究

发布时间：2020-12-10 00:12

　　进入二十一世纪以来,伴随着能源和环境问题的日益明显,清洁型能源的使用越来越显得必要。新的能源存储方式是人们迫切需求的。锂离子电池和超级电容器由于具有高的能量密度、大的可逆容量、长的循环寿命、无记忆效应且安全对环境无危害是作为新型储能器件的不二选择。电极材料的选择是决定锂离子电池和超级电容性性能的关键因素。因此,电极材料是这类储能器件最重要的一部分,具有高性能的电极材料的研究越来越受到科研人员的重视。二维纳米片不仅在催化、传感、能源存储等领域表现出巨大的潜在应用,更是进行组装、构建新型三维材料的基本单元。通过对这些二维纳米片进行合理设计和可控制备,可以构筑出具有特定结构的三维材料。本论文主要的目的是将二维纳米片进行组装构筑成三维结构,并应用在储能领域。本论文主要内容如下:（1）硫化钴纳米点限域在氮掺杂碳球的石墨化壁中及其优异的锂电性能。硫化钴（CoS₂）基纳米材料由于具有大的可逆容量和良好的催化活性,经常被认为是作为电化学储能与转换的电极材料。但是CoS₂基纳米材料的体积膨胀、团聚和循环稳定性差等因素制约了其广泛的应用。本工作中,我们制备了一种... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池的工作原理示意图

第一章 绪论重新生成含锂化合物，从而将化学能转化，锂离子电池在进行充放电过程中的电化正极：LiCoO2 Li(1-x)CoO2+ x Li++ x e-负极：6 C + x Li++ x e- LixC6总反应：LiCoO2+ 6 C LixC6+ Li(1-x)的结构与特点构主要包括，如图 1.2 所示：

第一章 绪论变化[43-45]；（2）构筑具有多孔结构的电极材料。将电极材料设计成多孔够对由于充放电引起的体积变化起到了缓冲作用，更易于离子传输与，内部的孔道结构可以增加活性物质与电解液的接触面积，增加锂离子点，最终优化整体的电化学性能[46-48]；（3）将制备的材料尺寸纳米化。具有较大的比表面积，缩短锂离子在材料内部嵌入和脱嵌的运动路程，行大倍率下的充放电，最终电池性能得到提升[49-51]。根据以上分析，我们得出结论，将电极材料与柔性导电基体（如碳、）复合，或者设计成具有独特的多孔结构的材料，是解决现有电池负极性差和体积膨胀严重的重要策略。但通常这些方法都比较复杂，且控制单、可控性强的合成方法仍有待进一步的研究和探索。3.3 CoS2基锂离子电池负极材料


本文编号：2907717