基于羰基小分子的有机电极材料的制备及其储锂/钠性能

发布时间：2023-02-15 08:29

　　先进的储能技术对人类社会的发展起着至关重要的作用,锂离子电池由于其优异的储能特性,广泛地应用于社会生活生产之中。目前,商业化的锂离子电池电极材料以无机材料为主,其能量密度、功率密度、安全性、成本、环保性、可持续性等方面的不足严重制约了锂离子电池的进一步应用。与无机电极材料相比,有机羰基电极材料具有成本低、环保、生物可再生、多样性、可设计性的优点,进而得到科研工作者越来越多的关注。有机羰基小分子作为锂离子电池与钠离子电池的电极材料的相关研究尚处于初始阶段,其不仅面临溶解性强、导电性差、理论比容量难以实现、首次库伦效率低等一系列挑战,而且其储锂储钠机理也有待深入探究。本论文围绕有机羰基小分子电极材料存在的问题,通过化学改性、原位复合、非原位表征、理论计算方法进行优化和改进,并初步揭示其储锂储钠机理。本论文的主要研究内容如下:(1)针对氯冉酸有机小分子在有机电解液中严重的溶解问题,本文采用硫键聚合的方式合成了一种有机低聚硫联钠盐,并进一步通过酸化成盐提纯所制得的有机低聚硫联钠盐,通过硫联与成盐的作用,其在电解液中的溶解问题从本质上得到了解决。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)表征与非原位的溶解...

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
    1.3 钠离子电池简介
    1.4 有机电极材料研究进展
    1.5 有机羰基小分子电极材料研究进展
    1.6 本论文的主要贡献及创新性
2 实验方法
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 材料测试与表征
    2.3 电化学性能测试
3 新型硫联低聚物钠盐的合成及其储钠性能研究
    3.1 引言
    3.2 硫联低聚物钠盐材料的制备
    3.3 硫联低聚物钠盐材料的分析测试表征
    3.4 硫联低聚物钠盐材料的电化学性能测试表征
    3.5 硫联低聚物钠盐储钠机制的初步探索
    3.6 本章小结
4 非共轭的Na₂HA/rGO复合材料的储钠研究
    4.1 引言
    4.2 Na₂HA/rGO的制备
    4.3 Na₂HA/rGO的表征与测试
    4.4 Na₂HA/rGO的电化学性能测试表征
    4.5 本章小结
5 原位生长在还原氧化石墨烯的玫瑰红酸铜及其储锂研究
    5.1 引言
    5.2 CPR/rGO的制备
    5.3 CPR/rGO的表征与测试
    5.4 CPR/rGO的电化学性能测试表征
    5.5 本章小结
6 四氯苯醌储锂性能的研究
    6.1 前言
    6.2 四氯苯醌的制备
    6.3 四氯苯醌的表征
    6.4 四氯苯醌的电化学性能测试表征
    6.5 本章小结
7 硫联四氯苯醌石墨烯复合材料的合成及其储锂性能研究
    7.1 引言
    7.2 硫联四氯苯醌石墨烯复合材料的制备
    7.3 硫联四氯苯醌石墨烯复合材料的表征
    7.4 硫联四氯苯醌石墨烯复合材料的电化学性能测试表征
    7.5 本章小结
8 全文总结与展望
    8.1 主要结论
    8.2 论文创新点
    8.3 研究展望
致谢
攻读学位期间所发表的论文
参考文献



本文编号：3743165