基于海藻酸碳源的碳气凝胶/二氧化钼纳米复合材料的多相储能研究

发布时间：2021-07-13 04:16

　　长久以来,海藻酸钠作为一种提取自褐藻的天然高分子多糖聚合物,因其独特的生物相容性与离子络合性等特点被广泛应用于纺织印染、医药辅料等领域,本论文利用其离子交换的特点,将溶解后的海藻酸钠滴入盐酸中生成海藻酸水凝胶,进一步通过冷冻干燥的方法制成海藻酸气凝胶后进行碳化,并与二氧化钼进行复合,这种方法简单高效且对环保无污染。对复合材料在锂离子电池负极材料和锂硫电池正极材料方面的应用进行研究,结果表明在自然界中储量丰富的生物质材料海藻酸钠可以作为一种高导电性、环境友好的碳源应用于新能源领域,延伸了海藻酸钠的应用范围,可以对商业化的石墨材料进行相应替代,主要研究内容及结论如下:将海藻酸钠络合后的水凝胶冷冻干燥制得气凝胶,通过高温煅烧后与二氧化钼进行复合;探讨了钼酸铵在不同温度下氧化的相转变过程,结果表明,钼酸铵在350℃能够完全氧化成三氧化钼,继续升高温度会导致三氧化钼的结晶晶粒尺寸增大,而高于400℃的氧化温度会导致海藻酸钠被完全氧化,无法进行进一步对三氧化钼的碳热还原过程,因此将氧化温度定于350-400℃之间。以海藻酸钠为碳源,钼酸铵为钼源,通过一步煅烧的方法原位合成了碳气凝胶包覆纳米二氧化钼... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池工作原理示意图

概述与研究现状的概述S)，顾名思义，是以硫元素为电池正极，金属锂作为负为极高的理论比容量 (1675 mAh g-1)和能量密度 (260业者的极大兴趣[91-93]。同时因为在单质硫在自然界中丰、无毒和环境友好等特点使锂硫电池成为下一代新能源同于传统锂离子电池的嵌锂/脱锂机制，锂硫电池是通-形成来实现化学能向电能的可逆转化。总的反应式S。由此式可知在锂硫电池充放电过程中伴随着两电子的标准比容量是 1675 mAh g-1，数倍于传统锂离子电池池中的实际反应相当复杂，如图 1.3 所示[95]:

硫电池正极材料中应用的研究进展属有机框架 (MOFs)和介孔分子筛等无机材料者添加剂。以 TiO2, Al2O3等金属氧化物为30-50 nm，通过增加材料的比表面积和抑制硫[103]研究开发了一种卵黄壳结构来克服材料体料部分溶解后首次合成了一种以 TiO2为壳，硫空出的空间正好可以容纳硫的体积膨胀从而过在聚苯乙烯胶体粒子上沉积 TiO2再将模板结构。在这种材料中，邻近的聚苯乙烯离子道，这保证了液体硫向结构中的灌注。经过在氢的 TiO2框架表现出了比煅烧前增强的导电性地作为正极材料得到应用，而无须再添加导电的循环性能。


本文编号：3281326