金属—有机框架衍生材料的制备及其电化学性能研究
发布时间：2022-08-13 10:16
发展清洁能源技术是解决能源和环境危机的关键所在。以锂/钠离子电池和电催化析氧反应为代表的电化学能源存储与转换技术,因其高转化效率以及环境友好的特性受到了广泛关注。虽然电化学反应的机理不同,但高反应活性和稳定性优异的电化学活性材料对这些电化学反应的性能提升都十分关键。因此,合理设计和定向合成具有精细结构的电化学活性材料对电化学能源存储与转换技术的发展显得尤为重要。金属-有机框架材料是一类由金属中心和有机配体自组装形成的功能性多孔材料。本文开发了一类以金属-有机框架材料为前驱体制备多功能电极材料的方法,充分体现了金属-有机框架材料模板法的高度可调控性以及普适性。此外,系统研究了金属-有机框架衍生的电极材料在析氧反应和锂/钠离子电池方面的电化学性能。主要成果如下:（1）利用钴基金属-有机框架材料为前驱体制备了 CoSe2中空微球。中空结构为电催化剂和电解液之间的快速传质和电荷转移提供了空间;分散良好的CoSe2纳米颗粒附着在微球上,为催化反应提供了丰富的活性位点。作为析氧反应的电催化剂,优化后的CoSe2-450在10 mA cm-2的电流密度下过电位为330 mV,Tafel斜率可达79 ...
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 金属-有机框架材料概述
1.2.1 金属-有机框架材料简介
1.2.2 金属-有机框架材料的特点
1.2.3 金属-有机框架材料的制备
1.2.4 金属-有机框架材料的应用
1.3 金属-有机框架衍生材料
1.3.1 金属-有机框架衍生的多孔碳
1.3.2 金属-有机框架衍生的无机物
1.3.3 金属-有机框架衍生的复合材料
1.4 金属-有机框架衍生材料在电化学相关领域中的应用
1.4.1 二次离子电池
1.4.2 超级电容器
1.4.3 电催化反应
1.5 选题依据及研究内容
2 MOF衍生的CoSe_2中空微球制备及其析氧性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 物理性能表征及电化学性能测试
2.2.3 CoSe_2中空微球的制备
2.3 结果与讨论
2.3.1 CoSe_2中空微球的表征
2.3.2 CoSe2中空微球的电催化性能
2.4 本章小结
3 MOF衍生的分级Co_2Ni@NC纳米颗粒制备及其析氧性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 物理性能表征及电化学性能测试
3.2.3 析氧反应计算
3.2.4 Co_2Ni@NC纳米颗粒的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 Co_2Ni@NC纳米颗粒的表征
3.3.2 Co_2Ni@NC纳米颗粒的电催化性能
3.4 本章小结
4 MOF衍生的氮掺杂硒化锌/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其储锂/钠性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 物理性能表征及电化学性能测试
4.2.3 N-ZnSe@rGO复合材料的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 N-ZnSe@rGO复合材料的表征
4.3.2 N-ZnSe@rGO复合材料的锂电负极性能
4.3.3 N-ZnSe@rGO复合材料的钠电负极性能
4.4 本章小结
5 MOF衍生的CoP-NC@MXene三明治状复合材料的制备及其储锂/钠性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 物理性能表征及电化学性能测试
5.2.3 锂离子迁移能垒计算
5.2.4 CoP-NC@Ti_3C_2T_x复合材料的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 CoP-NC@Ti_3C_2T_x复合材料的表征
5.3.2 CoP-NC@Ti_3C_2T_x复合材料的锂电负极性能
5.3.3 CoP-NC@Ti3C2Tx复合材料的钠电负极性能
5.4 本章小结
6 结论、创新点与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3676842
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 金属-有机框架材料概述
1.2.1 金属-有机框架材料简介
1.2.2 金属-有机框架材料的特点
1.2.3 金属-有机框架材料的制备
1.2.4 金属-有机框架材料的应用
1.3 金属-有机框架衍生材料
1.3.1 金属-有机框架衍生的多孔碳
1.3.2 金属-有机框架衍生的无机物
1.3.3 金属-有机框架衍生的复合材料
1.4 金属-有机框架衍生材料在电化学相关领域中的应用
1.4.1 二次离子电池
1.4.2 超级电容器
1.4.3 电催化反应
1.5 选题依据及研究内容
2 MOF衍生的CoSe_2中空微球制备及其析氧性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 物理性能表征及电化学性能测试
2.2.3 CoSe_2中空微球的制备
2.3 结果与讨论
2.3.1 CoSe_2中空微球的表征
2.3.2 CoSe2中空微球的电催化性能
2.4 本章小结
3 MOF衍生的分级Co_2Ni@NC纳米颗粒制备及其析氧性能的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 物理性能表征及电化学性能测试
3.2.3 析氧反应计算
3.2.4 Co_2Ni@NC纳米颗粒的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 Co_2Ni@NC纳米颗粒的表征
3.3.2 Co_2Ni@NC纳米颗粒的电催化性能
3.4 本章小结
4 MOF衍生的氮掺杂硒化锌/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其储锂/钠性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 物理性能表征及电化学性能测试
4.2.3 N-ZnSe@rGO复合材料的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 N-ZnSe@rGO复合材料的表征
4.3.2 N-ZnSe@rGO复合材料的锂电负极性能
4.3.3 N-ZnSe@rGO复合材料的钠电负极性能
4.4 本章小结
5 MOF衍生的CoP-NC@MXene三明治状复合材料的制备及其储锂/钠性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 物理性能表征及电化学性能测试
5.2.3 锂离子迁移能垒计算
5.2.4 CoP-NC@Ti_3C_2T_x复合材料的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 CoP-NC@Ti_3C_2T_x复合材料的表征
5.3.2 CoP-NC@Ti_3C_2T_x复合材料的锂电负极性能
5.3.3 CoP-NC@Ti3C2Tx复合材料的钠电负极性能
5.4 本章小结
6 结论、创新点与展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3676842
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3676842.html
