钴基化合物的设计构筑及其在电化学储能和电催化转化中的高效应用

发布时间：2020-12-10 19:21

　　随着社会发展对能源需求的不断增加,以化石燃料为主的不可再生能源即将消耗殆尽。同时,化石燃料燃烧所引发的生态、环境问题日益严峻,迫使我们不得不改变传统的能源结构,发展可再生绿色清洁能源。风能、水能、太阳能、地热能等是自然界中取之不尽用之不竭的绿色清洁能源,然而,由于它们存在间歇性、随机性、地域限制、来源分散的特点,因此无法持续性供能。在这种背景下,将上述间歇性的可再生清洁能源通过能源储存系统储存起来,或将其转化为其他能源再加以利用是非常有必要的。目前,最有前景的能源储存和转化技术包括锂离子电池、超级电容器和电催化制氢,它们可以广泛地应用于手机、电脑、电动汽车、航天航空以及军事等领域。值得注意的是,决定其性能的关键因素在于电极材料,因而,开发高性能的过渡金属钴基化合物作为电极材料,对于能量储存和转化体系具有重要的现实意义。基于以上考虑,本论文通过元素掺杂、形貌调控、表面改性、材料复合化、纳米化等策略,优化过渡金属钴基化合物的形貌、成分、导电性及表面特性,利用它们之间的协同增强效应提升材料的电化学性能。采用水热合成以及高温固相法制备了二维层状的LiFe_0.2Co

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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锂离子电池的结构示意图

图 1.1 锂离子电池的结构示意图Figure 1.1 The structural diagram of lithium ion b用 Li+在正负极之间往返脱嵌，发生氧化种储能装置。如图 1.1 所示，它主要由[15]。正极材料通常是具有较高电位的嵌2O4[18-19]以及 LiFePO4[20-21]等。而负极材i+能够可逆的嵌入和脱出，当下商业化锂Ti5O12。电解液多为含有锂盐的有机溶剂乙烯（PE）薄膜。由此可见，正、负极能的主要因素，其中电极材料起到决定是现阶段锂离子电池研究工作需要突破

重庆大学博士学位论文放电对动力电池的损害，起到保护动力系统的作用[42]。此良好的柔韧性、伸展性和轻便性等特点，还可以应用于可未来科技。其瞬间大功率放电特性可以满足军事领域的应低温启动等[43]。可以预见，在未来很长一段时期内，世界研究会变得愈加激烈。电容器的构成


本文编号：2909242