核壳结构C@V 2 O 5 的设计制备及在锂硫电池正极中的应用

发布时间：2025-02-09 10:24

　　随着人们对清洁能源和可持续能源的需求日益增强,促使了能源存储技术的发展。在众多能源存储技术的应用中,具有插层结构的锂离子电池已经在便携式电子设备中获得了广泛的引用。然而典型的可再充电锂离子电池需要大量宿主化合物（例如:CoO₂）以满足客体原子（例如:Li）,这也就很大程度上限制了其能量密度低于210Whkg^-1。而锂硫电池硫电极具有高达1672mAhg^-1的理论比容量,当硫和锂金属电极相结合,能量密度可以达到2654Whkg^-1,是现有的锂离子电池的3-5倍。除此之外,硫资源丰富且不污染环境。本文将研究使用纳米结构金属氧化物应用于锂硫电池来获得较好的循环寿命和较高的性能。并且讨论了金属氧化物固有的性质和锂硫电池中电化学性能表现之间的关系。在材料合成上,本文设计了一种水热碳化方法,用于合成均匀的核壳碲-富碳复合纳米电缆结构,以超薄和超长碲纳米线为核心成分,用葡萄糖作为起始原料在几纳米直径的超长碲纳米线外生长碳壁。结果表明,均匀Te纳米线的存在可以有效地抑制碳球从本体溶液中的均匀成核,反而促进含碳物质在碲...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 引言
    1.2 锂硫电池概况
        1.2.1 锂硫电池的研究进展
        1.2.2 锂硫电池的反应原理
        1.2.3 锂硫电池的电化学反应
        1.2.4 锂硫电池面临的问题和技术挑战
        1.2.5 锂硫电池的前景与展望
    1.3 氧化物用作锂硫电池的正极材料
        1.3.1 二氧化钛正极材料
        1.3.2 NiFe₂O₄正极材料
        1.3.3 其它的氧化物用作锂硫电池的主材料
    1.4 多硫化物作为锂硫电池电极材料
        1.4.1 硫化钴作为锂硫电池电极材料
        1.4.2 硫化钛作为锂硫电池电极材料
        1.4.3 其它硫化物作为锂硫电池电极材料
2.实验过程及方法
    2.1 材料的制备
        2.1.1 碲纳米线的制备
        2.1.2 碲@碳的制备
        2.1.3 CNTs的制备
        2.1.4 碳纳米纤维@五氧化二钒的制备
    2.2 材料的表征
        2.2.1 碲与碲@碳的结构与形貌的表征
        2.2.2 CNTs材料电极制备及电化学测试
        2.2.3 CNTs结构与形貌的表征
        2.2.4 CNTs@氧化钒材料的电极制备及电化学测试
        2.2.5 CNTs@氧化钒材料结构与形貌的表征
3.核壳结构的Te@C材料性能测试及分析
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 碲纳米线的表征
4.碳纳米纤维管(CNTs)材料性能测试及分析
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
5.核壳结构材料CNTs@V₂O₅性能测试及分析
    5.1 引言
    5.2 结果与讨论
结论
参考文献
致谢
附表一 试剂
附表二 仪器



本文编号：4032076