新型二维碳基纳米片复合材料的可控合成及储锂/钠性能研究
发布时间：2022-01-27 20:12
锂离子二次电池具有能量密度高、工作电压高、安全可靠、环境友好等优点,已成为最具潜能的能量存储装置。但随着锂离子电池的大规模应用,锂的有限资源限制其发展。由于钠地球丰度较高,钠离子电池也被认为是锂离子电池最有潜力的替代品。电池的寿命和能量密度等性能主要由其电极材料决定,所以开发高性能的电极材料已成为电池研究的关键因素。在负极材料方面,碳材料被认为是最有前景商业化的材料之一,碳材料的结构和形貌是影响其电化学性能的主要因素。但是目前商业化锂离子电池负极材料为石墨碳材料,其理论比容量较低（372 mAh g-1）和倍率性能差,不能满足高能量和高功率设备发展的需要,迫切要求开展高容量碳负极材料的探索和研究。新型碳材料与其复合材料的开发和研究,是提高锂／钠离子电池负极材料储锂／钠性能的趋势。目前已报道的新型碳材料有零维、一维、二维、三维以及其多维度多结构复合型,其复合方式有碳包覆、碳混合、碳负载等方式。但为开发高性能锂／钠离子电池,需充分发挥碳材料与其他纳米储锂／钠材料的协同优势。本论文以新型二维碳纳米片与过渡金属储锂纳米材料的复合材料为立足点,旨在探索合成一系列嵌入式过渡金属纳米颗粒和碳纳米片复...
【文章来源】：南京师范大学江苏省211工程院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１裡离子电池工作原理示意图ｔＷ??１．２．３裡离子电化的应用和实巧??
Ｇｒ?件?ｂｍ，?ｒｔｎａｒｔｉｔｒｅ?＾１＊?Ｓｏｌｖｅｉｉｌ?ｉｉｉｏｔｒｃｕｌｆ??图１．１裡离子电池工作原理示意图ｔＷ??１．２．３裡离子电化的应用和实巧??２０世纪９０年代，裡离子电池主要应用在数码相机、摄像机等高端数码产品上，??到９０年代末期随着移动电话的开发和发展普及，手机成为裡离子电池的最重要应用??市场。９０年代裡离子电池生产技术复杂、生产条件较苛刻、产品研发生产技术和制??备技术掌握在少数企业手中，导致较高裡离子市场价格，并且裡离子电池仅在少数??４??
１?霞?＾５３??Ｏｋ??图１．２裡离子电池在（ａ）便携式电子产品脚电动和混合动力汽车似能量存储领域的应用??从这方面来看可认为，裡离子电池产业正迎来它发展的敲峰时期。裡离子电池??市场２０１１年？２０１３年的供需结构变化显示，虽然Ｗ智能手机为代表的消费类便携式??电子产品市场对裡离子电池的需求量仍然占据绝对主导地位，２０１３年市场占比高达??６２．７７?％，但市场占比Ｗ每年大约８？９个百分点的速度在快速下降，预计２０１４年将??会降至５４?％Ｗ下，而到２０１５年将肯定达不到一半。因此，从发展趋势上来判断，裡??电产业的未来在动力电池市场——交通工具电动化市场和工业储能市场，电动汽车??和电动自行车为代表的电动交通工具对裡离子电池的需求占比从２０１１年的１化９８?％??上升到２０１３年的２２．２２?％，市场份额翻了一番有余；从绝对量看，需求总量由２０１１??年的２９２．５４万ｋＷｈ飞速增长到２０１３年的１
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳化铁功能化的三维氮掺杂碳材料制备及高性能电化学过氧化氢传感器的构建（英文）[J]. 张瑞中,陈卫. Science Bulletin. 2015(05)
[2]锂离子电池片状四氧化三钴负极的合成及改性[J]. 黄国勇,徐盛明,李林艳,王学军,路莎莎. 物理化学学报. 2014(06)
[3]Co3O4纳米线的丙三醇辅助合成及其电化学性质（英文）[J]. 张国梁,赵丹,郭培志,位忠斌,赵修松. 物理化学学报. 2012(02)
[4]Micro-sized and Nano-sized Fe3O4 Particles as Anode Materials for Lithium-ion Batteries[J]. Y.X.Chen 1),L.H.He 1),P.J.Shang 2),Q.L.Tang 1),Z.Q.Liu 2),H.B.Liu 1) and L.P.Zhou 1) 1) College of Materials Science and Engineering,Hunan University,Changsha 410082,China 2) Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2011(01)
[5]锂离子电池技术与应用发展[J]. 杨萍,苏金然. 电源技术. 2009(11)
[6]锂离子二次电池的应用和发展[J]. 安平,其鲁. 北京大学学报(自然科学版). 2006(S1)
[7]铜箔在锂离子电池中的应用与发展现状[J]. 牛慧贤. 稀有金属. 2005(06)
[8]锂离子电池硬碳负极材料研究进展[J]. 孙颢,蒲薇华,何向明,李建军,姜长印,万春荣. 化工新型材料. 2005(11)
[9]锂离子电池的发展状况与应用[J]. 侯转丹. 山西焦煤科技. 2004(07)
博士论文
[1]炭凝胶及其复合材料用于锂离子电池负极材料研究[D]. 巢亚军.上海交通大学 2007
本文编号：3613013
【文章来源】：南京师范大学江苏省211工程院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１裡离子电池工作原理示意图ｔＷ??１．２．３裡离子电化的应用和实巧??
Ｇｒ?件?ｂｍ，?ｒｔｎａｒｔｉｔｒｅ?＾１＊?Ｓｏｌｖｅｉｉｌ?ｉｉｉｏｔｒｃｕｌｆ??图１．１裡离子电池工作原理示意图ｔＷ??１．２．３裡离子电化的应用和实巧??２０世纪９０年代，裡离子电池主要应用在数码相机、摄像机等高端数码产品上，??到９０年代末期随着移动电话的开发和发展普及，手机成为裡离子电池的最重要应用??市场。９０年代裡离子电池生产技术复杂、生产条件较苛刻、产品研发生产技术和制??备技术掌握在少数企业手中，导致较高裡离子市场价格，并且裡离子电池仅在少数??４??
１?霞?＾５３??Ｏｋ??图１．２裡离子电池在（ａ）便携式电子产品脚电动和混合动力汽车似能量存储领域的应用??从这方面来看可认为，裡离子电池产业正迎来它发展的敲峰时期。裡离子电池??市场２０１１年？２０１３年的供需结构变化显示，虽然Ｗ智能手机为代表的消费类便携式??电子产品市场对裡离子电池的需求量仍然占据绝对主导地位，２０１３年市场占比高达??６２．７７?％，但市场占比Ｗ每年大约８？９个百分点的速度在快速下降，预计２０１４年将??会降至５４?％Ｗ下，而到２０１５年将肯定达不到一半。因此，从发展趋势上来判断，裡??电产业的未来在动力电池市场——交通工具电动化市场和工业储能市场，电动汽车??和电动自行车为代表的电动交通工具对裡离子电池的需求占比从２０１１年的１化９８?％??上升到２０１３年的２２．２２?％，市场份额翻了一番有余；从绝对量看，需求总量由２０１１??年的２９２．５４万ｋＷｈ飞速增长到２０１３年的１
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳化铁功能化的三维氮掺杂碳材料制备及高性能电化学过氧化氢传感器的构建（英文）[J]. 张瑞中,陈卫. Science Bulletin. 2015(05)
[2]锂离子电池片状四氧化三钴负极的合成及改性[J]. 黄国勇,徐盛明,李林艳,王学军,路莎莎. 物理化学学报. 2014(06)
[3]Co3O4纳米线的丙三醇辅助合成及其电化学性质（英文）[J]. 张国梁,赵丹,郭培志,位忠斌,赵修松. 物理化学学报. 2012(02)
[4]Micro-sized and Nano-sized Fe3O4 Particles as Anode Materials for Lithium-ion Batteries[J]. Y.X.Chen 1),L.H.He 1),P.J.Shang 2),Q.L.Tang 1),Z.Q.Liu 2),H.B.Liu 1) and L.P.Zhou 1) 1) College of Materials Science and Engineering,Hunan University,Changsha 410082,China 2) Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2011(01)
[5]锂离子电池技术与应用发展[J]. 杨萍,苏金然. 电源技术. 2009(11)
[6]锂离子二次电池的应用和发展[J]. 安平,其鲁. 北京大学学报(自然科学版). 2006(S1)
[7]铜箔在锂离子电池中的应用与发展现状[J]. 牛慧贤. 稀有金属. 2005(06)
[8]锂离子电池硬碳负极材料研究进展[J]. 孙颢,蒲薇华,何向明,李建军,姜长印,万春荣. 化工新型材料. 2005(11)
[9]锂离子电池的发展状况与应用[J]. 侯转丹. 山西焦煤科技. 2004(07)
博士论文
[1]炭凝胶及其复合材料用于锂离子电池负极材料研究[D]. 巢亚军.上海交通大学 2007
本文编号：3613013
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