三种过渡金属（Mn、Fe和Cu）化合物的制备及储钾性能研究

发布时间：2022-02-22 06:48

　　伴随着世界各国的快速发展,人类各方面需求也变得更加迫切,其中最重要的一项便是能源。锂离子电池因为高能量密度、高循环稳定性等特性在电动汽车、电网储能等应用中处于主导地位。但是,锂资源的储量少以及分布不均匀等问题使得锂离子电池制作成本逐年升高。为了降低储能系统的生产成本,继续发展电池储能体系,钠离子电池和钾离子电池逐渐被科研人员所研究。首先,钾资源和钠资源储量丰富,这对于降低电池储能体系的成本具有重要意义。其次,K⁺/K的标准电极电位为-2.93 V vs.SHE,与Li⁺/Li的标准电极电位-3.04 V vs.SHE极其接近,而Na⁺/Na的标准电极电位为-2.71 V vs.SHE,略高于Li⁺/Li的标准电极电位;甚至在部分电解液中,K⁺/K的标准电极电位比Li⁺/Li的标准电极电位更低,这使得钾离子电池能够提供与锂离子电池相当甚至更高的能量密度和输出电压。再者,对于路易斯酸度而言,钾离子的路易斯酸度极小,所以溶剂化离子小,去溶剂化能也小,使得钾离子在... 

【文章来源】：西南大学重庆市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钾离子电池的简介
        1.2.1 钾离子电池的工作原理
        1.2.2 钾离子电池的优势
    1.3 钾离子电池负极材料
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 合金材料及转化型材料
        1.3.3 其他负极材料
    1.4 钾离子电池正极材料
        1.4.1 普鲁士蓝及其类似物
        1.4.2 层状过渡金属氧化物
        1.4.3 聚阴离子化合物正极材料
        1.4.4 有机化合物正极材料
    1.5 钾离子电池电解液
    1.6 选题意义及研究内容
第2章 Ca_2Mn_2O_5作为钾离子电池负极的性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 材料的制备过程
        2.2.3 Ca_2Mn_2O_5电极的制备与电池的组装
        2.2.4 电池电化学性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Ca_2Mn_2O_5的物相与形貌分析
        2.3.2 Ca_2Mn_2O_5的电化学性能测试及分析
    2.4 本章小结
第3章 简易合成Cu_2S纳米片作为钾离子电池负极
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 Cu_2S@C复合材料的制备
        3.2.3 Cu_2S@C电极的制备
        3.2.4 Cu_2S@C作为电极的钾离子半电池的组装
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Cu_2S@C的物相与形貌分析
        3.3.2 Cu_2S@C的电化学性能测试及分析
    3.4 本章小结
第4章 三维碳框架支撑的FeSe作为高性能钾离子电池负极
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 材料的制备过程
        4.2.3 FeSe电极的制备与电池的组装
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 FeSe@C的物相与形貌分析
        4.3.2 FeSe@C的电化学性能测试及分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间科研情况



本文编号：3638917