钴基金属有机框架负极在锂/钠离子电池中的应用

发布时间：2023-08-30 01:03

　　金属有机框架(MOFs)是由金属离子或团簇和充当电子供体的有机配体通过配位键进行组装得到的多孔有机无机杂化材料。由于MOFs具有结构灵活、孔道大小可调以及功能多样等特点,它在近二十年受到了广泛关注。在本文中,我们首先报道了一种通过简单溶剂热法合成的适用于钠离子电池的花瓣状Co-TDA(TDA=噻吩-2,5-二羧酸)MOF材料。在50 mA g^-1的电流密度下循环100次仍可保留328 mAh g^-1的可逆容量。据我们所知,这是MOFs材料第一次被直接用作钠离子电池负极,并且其循环性能比众多文献报道过的用于钠离子电池的碳材料性能更好。在上述研究的基础上,我们又通过超声法合成了具有超薄纳米片结构的u-CoTDA,并且用于锂离子电池负极。由于u-CoTDA相对于块状b-CoTDA具有结构优势(更薄、比表面积更高),u-CoTDA表现出更高的可逆容量(在1 A g^-1电流密度下循环300次后容量保持在790 mAh g^-1;在2 A g^-1电流密度下循环400次后容量为548 mAh ...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池概述
    1.3 钠离子电池概述
    1.4 金属有机框架材料概述
    1.5 本文主要研究内容
第二章 具有高容量的Co-TDA钠离子电池负极
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 Co-TDA的合成
        2.2.2 Co-TDA的基础表征
    2.3 Co-TDA的电化学测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 Co-TDA的结构表征
        2.4.2 Co-TDA的钠电池负极性能评估
    2.5 本章小结
第三章 超薄CoTDA纳米片负极及其金属中心和有机配体同时参与的氧化还原机理
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 样品的合成
        3.2.2 实验试剂和仪器
    3.3 材料的结构表征
    3.4 材料的电化学测试
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 u-CoTDA和b-CoTDA的结构表征
        3.5.2 u-CoTDA和b-CoTDA的电化学性能研究
        3.5.3 u-CoTDA的锂化/脱锂机理研究
    3.6 本章小结
第四章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
学术论文
后记



本文编号：3844630