生物质衍生碳纳米纤维膜的制备及其电化学性能研究
发布时间：2021-01-28 01:00
随着石油资源的短缺及所带来的污染问题,以可再生资源替代石油产品来缓解其消耗成为当今发展的趋势,尤其是生物精炼行业的发展,越来越多的木质生物质被广泛利用。如何高附加值转化利用木质生物质资源是目前研究领域的热点之一,其中生物质衍生碳材料在能源领域的广泛应用深受广大学者的关注。本论文以木质生物质为原料（核桃壳,木质素）,结合静电纺丝和界面改性方法制备出柔性自支撑的木质生物质衍生碳纳米纤维膜、富氧化碳膜和锂碳复合膜用于高性能锂离子电池,并对其电化学性能以及相关机理做了一些探索性的研究。具体工作有以下几个方面:（1）核桃壳衍生碳纳米纤维膜的制备及电化学性能研究。该工作以传统的木质生物质核桃壳粉为原料,制备出具有柔性自支撑的核桃壳衍生碳纳米纤维膜,并直接用于锂离子电池电极材料。研究发现聚乙烯醇（PVA）的含量和碳化温度对碳膜电极的电化学性能具有显著的影响。当PVA的含量或碳化温度增加时,碳膜的比表面积和类石墨结构降低,不利于锂离子的嵌入和脱出。综合考量,当PVA的含量在20%,碳化温度为800℃时,碳膜的整体电化学性能最佳。在0.03A g-1的电流密度下,充电比容量高达380mAh g-1与商业...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－６?（ａ）通过恒电流充放电测试测得的比容量
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本文编号：3004067
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－６?（ａ）通过恒电流充放电测试测得的比容量
ａｐａｃｉｔｙ?（ｍＡｈ?ｇ?＇）?Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?Ｃａｐａｃｉｔｙ?（ｍＡｈ?？１）??ｄ）?ｅ）??３－?２ｎｄ，ｊ?Ｕ！?３．?２ｍｓｕｔ??ｆ?｜?Ｄ—ｔｋｍ?—?／?ＤｔｌｌＷｆｌｏｎ??１２?Ｉ?１２〇〇°Ｃ?Ｊ＇?／?１６００°Ｃ??；＇义??〇?〇?ＵｔＮａｌｏｎ??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?０００?８００??Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?Ｃａｐａｃｉｔｙ?（ｍＡｈ?ｇ?１）?Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?Ｃａｐａｃｉｔｙ?（ｍＡｈ?ｇ?＇）??图１－１０生物质衍生碳材料在不同碳化温度下的充放电曲线（锂离子电池）：（ａ）?５００°Ｃ，（ｂ）??６００。（：，（ｃ）?７００°Ｃ，?（ｄ）?１２００°Ｃ?和（ｅ）?１６００〇Ｃ??Ｆｉｇｕｒｅ?１０?Ｃｈａｒｇｅ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅ?ｐｒｏｆｉｌｅｓ?（Ｌｉｔｈｉｕｍ?ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ）?ｏｆ?ｂｉｏｍａｓｓ－ｄｅｒｉｖｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ：?（ａ）?５００?°Ｃ，（ｂ）?６００?°Ｃ，?（ｃ）?７００?°Ｃ，?（ｄ）?１２００?°Ｃ，?ａｎｄ?（ｅ）??１６００°Ｃ??碳材料中的Ｃ／Ｈ原子比可以通过拉曼光谱来表征。通常将无序ｓｐ３碳（?１３５０ｃｍ－１）??和有序ｓｐ２碳（?１５８０ｃｍ１）的峰值比来量化碳材料的石墨化程度【１３，２３，２８，７５，８１＿９Ｇｍ｜８〇ｌ。??这两个峰之间的重叠区称为“?Ｖ区”（１４００－１５５０?ｃｍ－１）丨１８１１，己有报道称该区域是反映??Ｃ／Ｈ的原子比。例如Ｇｕｉｚａｎｉ等［ｌ８ＩＨ人为Ｖ区域的面积是预
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