高性能锂硫电池正极碳材料和聚合物电解质研究

发布时间：2021-03-15 19:08

　　单质硫作为锂硫电池正极材料时具有很高的理论比容量(1675 mAh g^-1)和理论比能量(2600 Wh kg^-1),被认为是下一代高能量密度二次电池的最佳选择之一。由于单质硫与硫化锂的电子绝缘特性以及其放电中间产物多硫化物溶解于电解液中引起的“穿梭效应”严重影响着锂硫电池的实际比容量和循环性能。因此本文分别从正极、聚合物电解质角度出发,设计和制备了功能碳硫正极、复合聚合物电解质膜用于提高电极电化学动力学和缓解多硫化锂穿梭,通过阐明碳材料吸附、催化多硫化锂的作用机制和复合电解质膜的阻隔作用机理,进一步提高了锂硫电池的循环稳定性。具体工作主要有以下几个方面:（1）具有多面体结构的功能碳/硫复合材料的制备及电化学性能研究。通过原位合成方法制备了位于功能碳（NC-CoS₂）中的CoS₂纳米颗粒。以金属有机骨架（MOF）作为前驱体碳化制备了具有Co纳米颗粒-氮掺杂碳-多孔结构的碳载体（NC-Co）,经过熔融法负载硫,成功制备了S@NC-CoS₂复合正极材料。电化学分析表明,基于NC-C... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂硫电池(Li/S)与锂离子电池(LIB)能量密度对比[10]

(a)锂硫电池的恒流放电/充电曲线;(b)Li2Sx（x=2-8）的优化结构;(c)LSBs中的穿梭效应示意图[26]

锂硫电池的优势及存在问题[40]

【参考文献】：
期刊论文
[1]锂硫电池正极材料研究进展[J]. 辛培明,金波,侯甲子,严庆光,钟晓斌,王环环,高凡.  储能科学与技术. 2015(04)

博士论文
[1]网络结构碳/硫复合材料的制备及其在锂硫电池中的电化学性能研究[D]. 苗力孝.北京理工大学 2014



本文编号：3084666