碳基锂硫电池复合正极的制备及其电化学性能研究
发布时间：2021-06-01 22:32
随着人口的增长以及社会的发展,传统锂离子电池难以满足人们日益增长的需求。锂硫电池由于其极高的理论比容量(1675 mAh g-1)且其所用的单质硫正极具有成本低廉、环境友好、储量丰富等优点引起了科研人员的广泛关注。但在实现其商业化之前,单质硫和循环产物硫化锂是电子/离子绝缘体,单质硫在循环过程中体积膨胀,循环中间产物多硫化锂易溶于电解液并引发等缺陷限制了其发展。因此,设计结构新颖,导电性良好的复合正极能够有效改善锂硫电池的电化学性能。本文主要通过选择特殊的前驱体,设计结构新颖的碳/硫复合材料,并且利用MoS2进行包覆掺杂制备具有特殊多孔导电网络具有较多活性位点以及良好催化性能的锂硫电池复合正极材料并研究其电化学性能。主要研究内容如下:（1）使用MOFs材料作为前驱体,通过水热法以及熔融渗硫法制备MoS2@CZIF67/S复合正极材料。其中CZIF67提供电子/离子快速传输通道,MoS2提供外部活性位点以及发挥其催化作用,并且N元素的掺杂有效提高其导电能力,制备得到的MoS2@C...
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二硫化钼结构示意图
桂林理工大学硕士学位论文12构形态等信息进行分析。目前XRD已经成为研究晶体与非晶体材料微观结构最常用的方法之一。本论文中采用日本Rigaku公司的MiniFlex-600型X射线衍射仪，如图2.1所示。样品制备过程如下：先取适量研磨成均匀粉状的样品装入样品槽，使用载玻片将样品压实后，使用酒精将样品槽周围多余样品清理干净，然后送入样品室进行测试。图2.1X射线衍射仪（XRD）Figure2.1X-RayDiffractometer(XRD)2.2.2X射线光电子能谱仪分析X射线光电子能谱（XPS）是一种能够对样品元素进行定性以及半定量分析的测试方法。其工作原理如下：X射线照射到样品表面，会将样品原子中的电子激发成为自由电子，通过收集这些具有特定信息的自由电子来分析样品的元素组成以及价态分布。本论文采用美国热电公司生产的ESCALAB250XI型XPS，如图2.2所示。样品制备过程如下：先在铝箔上粘贴一定大小的双面胶，将少量样品均匀分散在双面胶上，再将另一片干净的铝箔覆盖在样品上，并使用马克笔标识正反面，之后使用粉末压片机将样品压实，然后根据标识取下样品，贴在样品测试台上待测。
桂林理工大学硕士学位论文13图2.2X射线光电子能谱仪（XPS）Figure2.2X-Rayphotoelectronspectroscopy(XPS)2.2.3拉曼光谱分析拉曼光谱（RamanSpectra）是指利用激光照射到样品上时会发生散射从而形成的光谱。本论文中主要采用拉曼光谱分析样品中碳的成分与结构，本论文中所使用的仪器为InViareflex型共焦显微拉曼光谱仪，这是由雷尼绍公司制造生产的，如图2.3所示。图2.3拉曼光谱仪Figure2.3Ramanspectrometer2.2.4比表面积及孔径分布分析比表面积及孔径分布用来表征多孔材料必不可少的参数之一，主要采用低温
【参考文献】：
期刊论文
[1]Facile synthesis of Mo2C nanoparticles on N-doped carbon nanotubes with enhanced electrocatalytic activity for hydrogen evolution and oxygen reduction reactions[J]. Yue-Jun Song,Jin-Tao Ren,Gege Yuan,Yali Yao,Xinying Liu,Zhong-Yong Yuan. Journal of Energy Chemistry. 2019(11)
[2]非贵金属钴、氮共掺杂碳纳米管负载纸衍生多孔碳电催化剂的制备及其氧还原性能研究（英文）[J]. 刘高鹏,王彬,徐丽,丁鹏辉,张鹏飞,夏杰祥,李华明,钱君超. 催化学报. 2018(04)
[3]玉米秸秆颗粒热解制炭的试验研究[J]. 朱金陵,何晓峰,王志伟,李在峰,雷廷宙. 太阳能学报. 2010(07)
博士论文
[1]锂硫电池硫/碳复合正极材料的改性制备及其电化学性能研究[D]. 张序清.浙江大学 2019
硕士论文
[1]基于多孔导电基底的锂硫电池阴极材料设计与研究[D]. 马文庆.山东大学 2015
本文编号：3210282
【文章来源】：桂林理工大学广西壮族自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
二硫化钼结构示意图
桂林理工大学硕士学位论文12构形态等信息进行分析。目前XRD已经成为研究晶体与非晶体材料微观结构最常用的方法之一。本论文中采用日本Rigaku公司的MiniFlex-600型X射线衍射仪，如图2.1所示。样品制备过程如下：先取适量研磨成均匀粉状的样品装入样品槽，使用载玻片将样品压实后，使用酒精将样品槽周围多余样品清理干净，然后送入样品室进行测试。图2.1X射线衍射仪（XRD）Figure2.1X-RayDiffractometer(XRD)2.2.2X射线光电子能谱仪分析X射线光电子能谱（XPS）是一种能够对样品元素进行定性以及半定量分析的测试方法。其工作原理如下：X射线照射到样品表面，会将样品原子中的电子激发成为自由电子，通过收集这些具有特定信息的自由电子来分析样品的元素组成以及价态分布。本论文采用美国热电公司生产的ESCALAB250XI型XPS，如图2.2所示。样品制备过程如下：先在铝箔上粘贴一定大小的双面胶，将少量样品均匀分散在双面胶上，再将另一片干净的铝箔覆盖在样品上，并使用马克笔标识正反面，之后使用粉末压片机将样品压实，然后根据标识取下样品，贴在样品测试台上待测。
桂林理工大学硕士学位论文13图2.2X射线光电子能谱仪（XPS）Figure2.2X-Rayphotoelectronspectroscopy(XPS)2.2.3拉曼光谱分析拉曼光谱（RamanSpectra）是指利用激光照射到样品上时会发生散射从而形成的光谱。本论文中主要采用拉曼光谱分析样品中碳的成分与结构，本论文中所使用的仪器为InViareflex型共焦显微拉曼光谱仪，这是由雷尼绍公司制造生产的，如图2.3所示。图2.3拉曼光谱仪Figure2.3Ramanspectrometer2.2.4比表面积及孔径分布分析比表面积及孔径分布用来表征多孔材料必不可少的参数之一，主要采用低温
【参考文献】：
期刊论文
[1]Facile synthesis of Mo2C nanoparticles on N-doped carbon nanotubes with enhanced electrocatalytic activity for hydrogen evolution and oxygen reduction reactions[J]. Yue-Jun Song,Jin-Tao Ren,Gege Yuan,Yali Yao,Xinying Liu,Zhong-Yong Yuan. Journal of Energy Chemistry. 2019(11)
[2]非贵金属钴、氮共掺杂碳纳米管负载纸衍生多孔碳电催化剂的制备及其氧还原性能研究（英文）[J]. 刘高鹏,王彬,徐丽,丁鹏辉,张鹏飞,夏杰祥,李华明,钱君超. 催化学报. 2018(04)
[3]玉米秸秆颗粒热解制炭的试验研究[J]. 朱金陵,何晓峰,王志伟,李在峰,雷廷宙. 太阳能学报. 2010(07)
博士论文
[1]锂硫电池硫/碳复合正极材料的改性制备及其电化学性能研究[D]. 张序清.浙江大学 2019
硕士论文
[1]基于多孔导电基底的锂硫电池阴极材料设计与研究[D]. 马文庆.山东大学 2015
本文编号：3210282
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