金属硫化物/碳复合物的制备及其碱金属离子储能研究
发布时间：2023-09-14 04:21
能源危机和环境污染已经成为两个最严重的问题。因此,科研工作者非常重视探索创新技术,寻求可持续能源和储能装置。锂离子电池(LIBs)作为最有前途的储能技术之一,由于其高能量和高功率密度,被广泛用作便携式电子设备、电动汽车和植入式医疗设备的电源。尽管锂离子电池取得了巨大的成功,但锂资源的高成本和稀缺性是锂离子电池进一步发展的严重障碍,尤其是在大型器件领域。近年来,由于钠资源的廉价和普遍存在,钠离子电池(SIBs)越来越受到人们的重视,无疑是锂离子技术最有潜力的替代品。然而,商用石墨具有相对较低的锂储存理论容量(仅372 mAh g-1),不适合钠储存。开发具有高可逆容量、合适的锂化/钠化电位和较长循环寿命的新型负极材料仍然是一个巨大的挑战。近年来,由于金属硫化物具有较高的理论容量和良好的导电性,因此作为LIBs和SIBs的负极材料受到了广泛的关注和研究。在本论文中,制备了少层SnS2/还原氧化石墨烯复合物(FL-SnS2/RGO)、在氮掺杂的碳多面体(CP)上生长MoS2超薄纳米片的分级复合纳米结构(CP@MoS2)以及三维硫化铁/碳互锁石墨烯结构复合材料(Fe7S8/C/RGO)等几种过...
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池
1.2.1 锂离子电池工作原理
1.2.2 锂离子电池电极材料及其面临的挑战
1.2.3 金属硫化物在锂离子电池负极材料中的应用
1.3 钠离子电池
1.3.1 钠离子电池工作原理
1.3.2 钠离子电池电极材料面临的挑战
1.3.3 金属硫化物在钠离子电池负极材料中的应用
1.4 锂硒电池
1.4.1 锂硒电池工作原理
1.4.2 Se/碳复合材料在锂硒电池正极材料中的应用
1.5 本课题的研究目的及内容
第2章 少层SnS2/还原氧化石墨烯夹心杂化物用于高效钠存储
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 样品的制备
2.2.3 样品的表征与测试
2.2.4 非原位SAED和HRTEM测试
2.2.5 样品电化学测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 样品的储钠机理分析
2.3.2 样品的物相表征、形貌和微结构分析
2.4 电化学性质测试
2.5 本章小结
第3章 氮掺杂碳多面体支撑的超薄MoS2纳米片构筑分级纳米球用于高效储锂和储钠
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与仪器
3.2.2 样品的制备
3.2.3 样品的表征与测试
3.2.4 样品电化学测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 样品的形貌和微结构分析
3.3.2 样品的物相表征
3.4 电化学性质测试
3.4.1 锂电性能测试
3.4.2 钠电性能测试
3.4.3 锂电和钠电动力学性能测试
3.5 本章小结
第4章 三维硫化铁/碳互锁石墨烯复合材料用于性能优异的锂离子和钠离子电池负极材料
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂与仪器
4.2.2 样品的制备
4.2.3 样品的表征与测试
4.2.4 样品电化学测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 样品的物相表征
4.3.2 样品的形貌和微结构分析
4.4 电化学性质测试
4.4.1 锂电性能测试
4.4.2 钠电性能测试
4.4.3 锂电和钠电动力学性能测试
4.5 本章小结
第5章 原位N和O双掺杂蜂窝状多孔碳微泡/硒复合材料用于增强金属-硒电池性能
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂与仪器
5.2.2 样品的制备
5.2.3 样品的表征与测试
5.2.4 样品电化学测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 样品的物相表征
5.3.2 样品的形貌和微结构分析
5.4 电化学性质测试
5.4.1 锂电性能测试
5.4.2 钠电性能测试
5.4.3 钾电性能测试
5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢
本文编号：3846542
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池
1.2.1 锂离子电池工作原理
1.2.2 锂离子电池电极材料及其面临的挑战
1.2.3 金属硫化物在锂离子电池负极材料中的应用
1.3 钠离子电池
1.3.1 钠离子电池工作原理
1.3.2 钠离子电池电极材料面临的挑战
1.3.3 金属硫化物在钠离子电池负极材料中的应用
1.4 锂硒电池
1.4.1 锂硒电池工作原理
1.4.2 Se/碳复合材料在锂硒电池正极材料中的应用
1.5 本课题的研究目的及内容
第2章 少层SnS2/还原氧化石墨烯夹心杂化物用于高效钠存储
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 样品的制备
2.2.3 样品的表征与测试
2.2.4 非原位SAED和HRTEM测试
2.2.5 样品电化学测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 样品的储钠机理分析
2.3.2 样品的物相表征、形貌和微结构分析
2.4 电化学性质测试
2.5 本章小结
第3章 氮掺杂碳多面体支撑的超薄MoS2纳米片构筑分级纳米球用于高效储锂和储钠
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与仪器
3.2.2 样品的制备
3.2.3 样品的表征与测试
3.2.4 样品电化学测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 样品的形貌和微结构分析
3.3.2 样品的物相表征
3.4 电化学性质测试
3.4.1 锂电性能测试
3.4.2 钠电性能测试
3.4.3 锂电和钠电动力学性能测试
3.5 本章小结
第4章 三维硫化铁/碳互锁石墨烯复合材料用于性能优异的锂离子和钠离子电池负极材料
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂与仪器
4.2.2 样品的制备
4.2.3 样品的表征与测试
4.2.4 样品电化学测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 样品的物相表征
4.3.2 样品的形貌和微结构分析
4.4 电化学性质测试
4.4.1 锂电性能测试
4.4.2 钠电性能测试
4.4.3 锂电和钠电动力学性能测试
4.5 本章小结
第5章 原位N和O双掺杂蜂窝状多孔碳微泡/硒复合材料用于增强金属-硒电池性能
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 试剂与仪器
5.2.2 样品的制备
5.2.3 样品的表征与测试
5.2.4 样品电化学测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 样品的物相表征
5.3.2 样品的形貌和微结构分析
5.4 电化学性质测试
5.4.1 锂电性能测试
5.4.2 钠电性能测试
5.4.3 钾电性能测试
5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢
本文编号：3846542
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3846542.html
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