高性能电极材料及其水系电化学储能器件的设计制备

发布时间：2021-02-01 14:20

　　水系电化学储能器件作为一种发展历史相对较久的储能装置正随着能源体系变革浪潮的推进而迎来新的机遇和挑战,首先,与锂离子电池为代表的有机电解液储能器件相比,它具备许多独特的应用优势:较高的安全性,相对较低的生产成本和灵活多样的电极材料。水系电解液储能器件的上述优势更能满足日益多元化的社会储能需求,但目前水系电化学储能器件仍存在较多的应用缺陷,如电极材料制备繁琐,器件整体性能较差,电极结构稳定性较低等。因此,本论文从以上几点问题入手,开展了以下三方面的研究,对水系电解液储能器件的功能化以及相关电极材料的制备方法和条件进行了探索,论文内容主要包括以下三方面（1）我们首先设计制备了具有集成式电极结构的水系锌离子电池。以实验室常用的定性滤纸为基底材料,通过纤维素纳米纤维对其进行复合改性,使其成为一个兼具力学支撑和电池隔膜功能的基底,随后我们在该基底上采用简单有效的涂覆干燥方式,使得石墨纳米片通过范德华力与该基底结合为一体,接下来通过分步电沉积法将正极（聚苯胺）和负极（金属锌）活性物质分别沉积在该功能基底两侧的石墨纳米片集流层上,从而得到一个集成式的柔性水系锌离子电池,该电池在电化学性能测试中不仅具... 

【文章来源】：东华理工大学江西省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
绪论
    1.1 引言
    1.2 水系电化学储能器件
        1.2.1 水系超级电容器
        1.2.2 水系离子电池
    1.3 电极材料简介
        1.3.1 导电高分子
        1.3.2 过渡金属化合物
        1.3.3 碳材料
        1.3.4 其他材料
    1.4 本课题的研究目的及主要内容
第二章 基于聚苯胺柔性集成式水系锌离子电池的设计与制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 两步法制备集成式电极材料
        2.2.2 材料结构与形貌表征
        2.2.3 电极电化学性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 形貌与结构
        2.3.2 电化学性能
    2.4 本章小结
第三章 金属硫化物电极材料及非对称超级电容器的设计与制备
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 高温硫化法制备Ni3S2集成式电极
        3.2.2 电化学活化法制备一体化负极
        3.2.3 非对称超级电容器的组装
        3.2.4 电极材料的形貌及结构表征
        3.2.5 电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
3S₂电极材料的表征">        3.3.1 Ni₃S₂电极材料的表征
        3.3.2 一体化碳布负极材料表征
        3.3.3 电化学性能
    3.4 本章小结
第四章 基于面粉生物质碳的电极材料及其超级电容器的制备
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 面粉前驱体的成型与碳化
        4.2.2 电极材料的制备
        4.2.3 碳材料形貌及结构表征
        4.2.4 电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 结构与形貌表征
        4.3.2 电化学性能
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
参考文献
致谢



本文编号：3012904