碳基复合材料的制备与电化学储能研究

发布时间：2021-05-24 16:17

　　如今社会人工智能与物联网等技术发展如火如荼,绿色环保的电动汽车大力普及,社会的发展与人们的实际需求对于移动电源的性能提出了更高的要求与标准。作为商用的锂离子电池,因受当前电极材料以及锂储量的限制,不能满足高能量密度、功率密度与低成本电池的实际需求。因此探索可替代石墨的高性能负极材料迫在眉睫。此外,钾离子电池因其与锂离子电池相似的反应机理与工艺体系,具有较低的电极电势,丰富的钾储量可实现大规模储能等优势而受到广泛关注。但由于钾离子半径较大,容易对电极结构造成破坏从而导致容量衰减。因此探索一种新颖的负极材料对于锂/钾离子电池的发展大有裨益。本文选用碳基复合材料作为锂/钾离子电池负极,既有效利用碳质材料良好的导电性与结构稳定性,又结合了合金化型材料（锡与锑）与转化型材料（四氧化三铁）的高理论容量。通过设计合理的结构与纳米颗粒的生成,制备出电化学性能较好的负极材料。在本文中,我们利用碳基体包覆金属锡单质（Sn@C）,碳包覆四氧化三铁（Fe₃O₄@C）与碳纤维包覆金属锑单质（Sb@C）,作为锂/钾离子电池负极材料,研究包括电化学性能在内的各类特性,为锂... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池概述
    1.3 钾离子电池概述
    1.4 本论文研究意义和研究内容
2 实验材料及测试方法
    2.1 实验仪器和试剂
    2.2 电极片制备与电池组装
    2.3 主要测试方法及原理
3 多孔碳包覆锡的制备及储锂性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验内容
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 多孔碳包覆四氧化三铁的制备及储钾/储锂性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验内容
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
5 碳纳米纤维包覆锑的制备及储钾性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验内容
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]碳包覆纳米SnSb合金作为高性能钠离子电池负极材料[J]. 李海霞,王纪伟,焦丽芳,陶占良,梁静.  物理化学学报. 2020(05)
[2]Fe@Fe2O3/石墨烯复合材料的制备与电化学性能研究[J]. 吴超,郑明森,闫慧青,黄建,刘若琦,庄全超.  炭素技术. 2019(02)
[3]Recent progress on lithium-ion batteries with high electrochemical performance[J]. Yong Lu,Qiu Zhang,Jun Chen.  Science China（Chemistry）. 2019(05)
[4]钾离子电池研究进展[J]. 张鼎,燕永旺,史文静,赵小敏,刘世斌,王晓敏.  化工进展. 2018(10)
[5]High-capacity lithium-rich cathode oxides with multivalent cationic and anionic redox reactions for lithium ion batteries[J]. Enyue Zhao,Xiqian Yu,Fangwei Wang,Hong Li.  Science China（Chemistry）. 2017(12)
[6]可充锂电池醌类化合物电极材料[J]. 古丽巴哈尔?达吾提,卢勇,赵庆,梁静,陶占良,陈军.  物理化学学报. 2016(07)

硕士论文
[1]碳包覆过渡金属化合物纳米晶的制备及其储能研究[D]. 宁金宇.北京化工大学 2017



本文编号：3204482