金属有机骨架化合物及其衍生物的合成与在金属空气电池上的应用
发布时间：2021-07-07 22:03
随着人类社会的不断发展,对于能量的需求不断地增大。虽然化石燃料为整个人类社会提供了约85.7%的能源,但化石燃料的储量有限且不可再生,而且其在燃烧过程中产生的CO2,氮的氧化物,硫的氧化物和粉尘污染了整个大气环境,对人类的身体健康造成了威胁。虽然锂离子电池现在已经被广泛的应用于生活中,但其较低的能量密度限制了它进一步应用。因此寻找一种更加绿色环保且能量密度高的能量储存与转换装置成为了各国的研究热点。金属空气电池作为一种具有超高能量密度的能量储存装置而被广泛的研究。然而,金属空气电池催化电极上复杂的电极反应造成了较高的过电势和差的可逆性,这严重限制了其应用。具有良好的氧还原反应（ORR）与氧析出反应（OER）催化性能的贵金属材料已经被应用于金属空气电池,但其昂贵的价格和差的稳定性限制了贵金属催化剂的进一步应用。因此合成一种具有良好ORR/OER催化活性,且具有良好稳定性的催化剂成为了当下研究金属空气电池的重点。最近,金属有机骨架化合物（MOFs）尤其是沸石咪唑酯骨架（ZIFs）衍生来的材料,由于具有均匀的杂原子掺杂和过渡金属的负载,因此展现出良好的OER/ORR双功能催化活性。MOFs衍...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界对能源需求量的统计与预测[7]
金属有机骨架化合物及其衍生物的合成与在金属空气电池上的应用2十年代提出的以石墨为负极，LiMOx为正极的锂离子电池[10]，最终索尼公司实现了锂离子电池的商业化。而且一系列用于锂离子电池的正极材料，比如:LiFePO4、LiMn2O4不断出现，在保障安全性，便携性的同时也使得锂离子电池具有较大的能量密度与功率密度[11]。图1-2通过使用催化剂实现的能量产生、转换与储存方式路线[12]Figure1-2Routeofenergygeneration,conversionandstoragethroughcatalysts[12]1.2锂离子电池简介锂离子电池主要由可以可逆脱嵌锂离子的电极材料，由具有良好离子传导性但对电子绝缘的电解液和具有较高抗穿刺能力且绝缘的隔膜组成[13]。图1-3展示了常见的锂离子电池的构造[12]。其中，电极材料对于电池的能量密度，功率密度，循环性能起着决定性的作用。电解液则起传导锂离子的功能，主要由具有高电位窗口的碳酸二甲酯，碳酸二乙酯等有机溶剂与六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、高氯酸锂等锂的无机盐作为溶质组成[14]。图1-3各种类型的锂离子电池[15]Figure1-3Varioustypesoflithium-ionbatteries[15]
金属有机骨架化合物及其衍生物的合成与在金属空气电池上的应用2十年代提出的以石墨为负极，LiMOx为正极的锂离子电池[10]，最终索尼公司实现了锂离子电池的商业化。而且一系列用于锂离子电池的正极材料，比如:LiFePO4、LiMn2O4不断出现，在保障安全性，便携性的同时也使得锂离子电池具有较大的能量密度与功率密度[11]。图1-2通过使用催化剂实现的能量产生、转换与储存方式路线[12]Figure1-2Routeofenergygeneration,conversionandstoragethroughcatalysts[12]1.2锂离子电池简介锂离子电池主要由可以可逆脱嵌锂离子的电极材料，由具有良好离子传导性但对电子绝缘的电解液和具有较高抗穿刺能力且绝缘的隔膜组成[13]。图1-3展示了常见的锂离子电池的构造[12]。其中，电极材料对于电池的能量密度，功率密度，循环性能起着决定性的作用。电解液则起传导锂离子的功能，主要由具有高电位窗口的碳酸二甲酯，碳酸二乙酯等有机溶剂与六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、高氯酸锂等锂的无机盐作为溶质组成[14]。图1-3各种类型的锂离子电池[15]Figure1-3Varioustypesoflithium-ionbatteries[15]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Adsorption-energy-based activity descriptors for electrocatalysts in energy storage applications[J]. Youwei Wang,Wujie Qiu,Erhong Song,Feng Gu,Zhihui Zheng,Xiaolin Zhao,Yingqin Zhao,Jianjun Liu,Wenqing Zhang. National Science Review. 2018(03)
[2]锂离子电池负极材料的研究进展[J]. 王凤飞,王新庆,杨冰,李振华,王淼. 纳米技术与精密工程. 2004(03)
本文编号：3270452
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界对能源需求量的统计与预测[7]
金属有机骨架化合物及其衍生物的合成与在金属空气电池上的应用2十年代提出的以石墨为负极，LiMOx为正极的锂离子电池[10]，最终索尼公司实现了锂离子电池的商业化。而且一系列用于锂离子电池的正极材料，比如:LiFePO4、LiMn2O4不断出现，在保障安全性，便携性的同时也使得锂离子电池具有较大的能量密度与功率密度[11]。图1-2通过使用催化剂实现的能量产生、转换与储存方式路线[12]Figure1-2Routeofenergygeneration,conversionandstoragethroughcatalysts[12]1.2锂离子电池简介锂离子电池主要由可以可逆脱嵌锂离子的电极材料，由具有良好离子传导性但对电子绝缘的电解液和具有较高抗穿刺能力且绝缘的隔膜组成[13]。图1-3展示了常见的锂离子电池的构造[12]。其中，电极材料对于电池的能量密度，功率密度，循环性能起着决定性的作用。电解液则起传导锂离子的功能，主要由具有高电位窗口的碳酸二甲酯，碳酸二乙酯等有机溶剂与六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、高氯酸锂等锂的无机盐作为溶质组成[14]。图1-3各种类型的锂离子电池[15]Figure1-3Varioustypesoflithium-ionbatteries[15]
金属有机骨架化合物及其衍生物的合成与在金属空气电池上的应用2十年代提出的以石墨为负极，LiMOx为正极的锂离子电池[10]，最终索尼公司实现了锂离子电池的商业化。而且一系列用于锂离子电池的正极材料，比如:LiFePO4、LiMn2O4不断出现，在保障安全性，便携性的同时也使得锂离子电池具有较大的能量密度与功率密度[11]。图1-2通过使用催化剂实现的能量产生、转换与储存方式路线[12]Figure1-2Routeofenergygeneration,conversionandstoragethroughcatalysts[12]1.2锂离子电池简介锂离子电池主要由可以可逆脱嵌锂离子的电极材料，由具有良好离子传导性但对电子绝缘的电解液和具有较高抗穿刺能力且绝缘的隔膜组成[13]。图1-3展示了常见的锂离子电池的构造[12]。其中，电极材料对于电池的能量密度，功率密度，循环性能起着决定性的作用。电解液则起传导锂离子的功能，主要由具有高电位窗口的碳酸二甲酯，碳酸二乙酯等有机溶剂与六氟磷酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、高氯酸锂等锂的无机盐作为溶质组成[14]。图1-3各种类型的锂离子电池[15]Figure1-3Varioustypesoflithium-ionbatteries[15]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Adsorption-energy-based activity descriptors for electrocatalysts in energy storage applications[J]. Youwei Wang,Wujie Qiu,Erhong Song,Feng Gu,Zhihui Zheng,Xiaolin Zhao,Yingqin Zhao,Jianjun Liu,Wenqing Zhang. National Science Review. 2018(03)
[2]锂离子电池负极材料的研究进展[J]. 王凤飞,王新庆,杨冰,李振华,王淼. 纳米技术与精密工程. 2004(03)
本文编号：3270452
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