三维多孔碳基复合材料的设计、制备与储锂性能研究

发布时间：2024-01-29 18:00

　　随着能源危机与环境污染日益严重,研究开发可再生清洁能源替代不可再生化石能源成为亟待解决的重大问题。二次电池是一类重要的能量储存装置,其中锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长等优点而得到广泛应用。正极材料是锂离子电池的核心部件,LiFe PO₄和镍钴锰三元正极材料是目前最具应用潜力的锂离子电池正极材料,然而各自均存在自身的缺点,导致高倍率性能及循环稳定性较差。因此,开发性能优异、价格低廉的正极材料是锂离子电池研究的重点。而锂硫电池具有高理论比能量和理论比容量,被公认为下一代最具前景的锂二次电池,但锂硫电池中存在单质硫和Li₂S的电导率低、多硫化物在电解质中的溶解度高和充放电过程中的体积变化大等缺点,导致锂硫电池正极活性物质利用率低、倍率性能差以及循环寿命短,严重制约其商业化发展。因此,如何提高活性物质利用率、循环寿命以及倍率性能成为锂硫电池的研究热点。构建三维多孔碳基复合材料可以显著提高活性物质电导率、增大比表面积并缓解其体积变化,从而促进电子和Li⁺的快速扩散、降低电极反应的极化、提高电极的反应动力学和稳定性。因此,设计...

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【学位级别】：博士

图1.1锂离子电池的原理图[5].

图7.1(a)Co9S8-CC复合材料的合成示意图.(b)CC和合成的Co9S8-CC复合材料的自支撑性和柔韧性.

图7.2CC(a-c)和Co9S8-CC复合材料(d-f)的SEM图.(g-i)分别由图(f)中得到的相应Co、S和C元素的元素分布图.

图7.3Co9S8-CC复合材料的XRD图.

本文编号：3888576