硬模板法合成有序介孔炭及其储锂/钠性能研究

发布时间：2024-05-19 18:07

　　伴随着科技迅速发展的同时,许多领域对能源需求也逐年地递增。传统化石能源的有限性以及消费化石能源带来的环境污染问题使得社会亟需下一代绿色储能装置。锂离子电池凭借着自身的特点与优势,吸引了科研工作者与企业界的广泛研发。但是,锂资源有限性与高昂的成本限制了锂离子电池大范围地发展与应用。与锂具有类似理化性质的钠,并且含量丰富,价格低廉。在科技飞速发展的大时代背景下,锂/钠离子电池凭借自身优异的性能,将会迎来前所未有的发展前景。在众多的多孔材料中,有序介孔炭具有稳定的物化性能,高比表面积以及有序规则的孔道等特点,在储能器件的应用研究上较为广泛。本文通过使用硬模法,一步炭化三嵌段共聚物/硅/醇合成多样形貌结构的有序介孔炭,研究介孔炭结构对储能性能的影响。同时在合成介孔炭的基础之上,加以修饰与复合方法来提升电极材料的储能能力。主要工作如下:(1)在三嵌段共聚物P123/硅/丙三醇体系中通过改变盐酸的浓度,合成出具有不同结构的棒状有序介孔炭。将介孔炭作为钠离子电池的负极电极材料进行电化学测试,结果表明,具有有序结构,较大孔径以及较短的孔道长度的介孔炭材料表现出较高的可逆容量和较好的倍率性能。(2)在硫...

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１４制备中空结构的有序介孔炭纤维??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｏｒｄｅｒｅｄ?ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒ?ｗｉｔｈ?ｈｏｌｌｏｗ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

、气Ｙ論Ｈ：ｎ??２?＊１?＾?６?ｌ?＼?６?６??／、＿／?＼＿ｆ?＼＿＿／＼?Ａ＿ｙ?＼＿／＼＿ｖ＼??图１－３通过三嵌段共聚物与间苯三酚加以制备有序介孔炭??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ｏｒｄｅｒｅｄ?ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ?ｃａｒｂｏｎｓ?ｔｈｒｏｕｇｈ?....

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第一章绪论???有序的介孔炭材料，比表面积在４７－７２５?ｍ２／ｇ较大范围内变化，同时孔径在??．９?ｎｍ。??硬模板??硬模板主要是指将炭的前驱体填充到原有的有序模板（如ＳＢＡ－１５，?ＭＳＵ以??ＣＭＭ８等）结构孔道当中，在经过炭化成炭的过程，再者经过氢氟酸或者氢??钠将模板....

图１４锂离子电池示意图??Ｆｉｇ．?１－６?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ??以ＬｉＣｏ０２为正极材料，石墨为负极材料为例：??－

图１４锂离子电池示意图??Ｆｉｇ．?１－６?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ??以ＬｉＣｏ０２为正极材料，石墨为负极材料为例：??充电时，正极反应：ＬｉＣｏＣｈ—＞Ｌｉｉ－ｘＣｏ〇２＋ｘＬｉ＋＋ｘｅ－；??负极反应：６Ｃ＋?ｘＬｉ＋＋ｘｅ＿—＞■?....

图１－７制备Ｐ＠ＣＭＫ－３过程示意图??Ｆｉｇ．１－７?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?Ｐ＠ＣＭＫ－３??

Ｃｏ?？々４＾＇??ＬｉＣｏＯ＾?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｆｉｆｃｎｔ?｜?Ｓｕｒｆ＾７＾ｓ?Ｃａｉｔ？ＯＵ??图１４锂离子电池示意图??Ｆｉｇ．?１－６?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｙ??以ＬｉＣｏ０２为正极材料，石墨为负极材料为例：??充电时，正极反....

本文编号：3978264