三维石墨烯复合材料的制备及其在锂-硫电池中的应用研究
发布时间：2021-04-07 15:59
随着电动汽车和便携式电子设备对锂离子二次电池能量密度要求的增加,传统的锂离子电池由于其低的能量密度难以满足当今动力电池的高容量要求。其中,使用元素硫作为正极材料的锂-硫（Li-S）电池由于其高的理论比容量(1675mAh g-1)和理论能量密度(2600 Wh kg-1)而受到广泛关注。因此,Li-S电池被认为是最有前景的高能量密度二次电池之一。然而,Li-S电池的发展仍面临许多挑战,主要源于硫的电子绝缘性,充放电过程中硫的体积变化以及多硫化物的穿梭效应,造成了电池的实际容量低且循环稳定性差等问题。因此,为了改善上述问题,本论文构建了基于石墨烯复合材料的硫正极,利用物理限域和化学吸附双重作用固定多硫化物,以提高Li-S电池循环性能和倍率性能。具体研究内容如下:1、石墨烯负载钴-镍金属氧化物作为硫载体材料在1 C下的初始放电容量为746 mAh g-1,循环300次后放电比容量为489 mAh g-1。然而通过静态吸收实验可知道石墨烯负载钴-镍金属氧化物对多硫化物有吸附作用,但只能吸附部分的多硫化物。...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)石墨烯泡沫[25]
第 1 章 绪论石墨烯材料的制备方法法和模板法是实际应用中合成三维（3D）结构石墨烯的墨烯的自组装法是由石墨粉通过改进的 Hummers 法化学GO），制得的 GO 可以溶于水形成均匀分散的 GO 悬浮液装构筑成 3D 化学转化石墨烯（图 1.2）[29]。通过溶液自墨烯具有空间结构的不可控性，是因为石墨烯纳米片层的有效控制和性能调控。此外，模板法是构筑 3D 结构石墨模板法制备的石墨烯可以精准控制微观结构形成片层规因其受模板限制，成本较高，而且工艺过程较为繁琐，
第 1 章 绪论3]。此外，冷冻干燥过程中的冰晶诱导效应可对石墨烯三维网络进”，以获得具有规则孔结构的气凝胶材料[34]。该方法具有成本低廉适合大规模生产过程等优点，但制备的 3D 石墨烯缺陷较多。平面 GO 静电排斥力之间的亲-疏水平衡调节了它们的溶液性质，并解释质中的自组装行为。学-水热法
【参考文献】：
期刊论文
[1]高能锂硫电池正极材料研究进展[J]. 林维捐,谢银斯,黄映恒,何国强. 电源技术. 2018(11)
[2]锂硫电池硫正极技术研究进展[J]. 袁艳,郑东东,方钊,刘漫博,李涛. 储能科学与技术. 2018(04)
[3]锂硫电池硫基复合正极材料发展综述[J]. 唐泽勋,叶红齐,韩凯,王治安. 电子元件与材料. 2017(10)
[4]锂硫电池的穿梭效应与抑制[J]. 谷穗,靳俊,卢洋,钱荣,温兆银. 储能科学与技术. 2017(05)
[5]三维石墨烯及其复合材料的制备及在超级电容器中的研究进展[J]. 傅深娜,马利,甘孟瑜,汪仕勇. 材料导报. 2017(05)
[6]模板法制备无机纳米材料的研究进展[J]. 李磊,刘卫,谢雅典. 合成化学. 2017(01)
[7]三维石墨烯及其复合材料的研究进展[J]. 孙丹,侯朝霞,王少洪,王美涵,胡小丹,李思明,李霖. 兵器材料科学与工程. 2015(06)
[8]Three-dimensional graphene networks: synthesis,properties and applications[J]. Yanfeng Ma,Yongsheng Chen. National Science Review. 2015(01)
[9]锂离子电池的安全性问题[J]. 王浩,杨聚平,王莉,李建军,何向明,欧阳明高. 新材料产业. 2012(09)
[10]硝酸锂作添加剂对锂硫电池电化学性能的影响[J]. 熊仕昭,谢凯,洪晓斌. 高等学校化学学报. 2011(11)
硕士论文
[1]一步水热法制备石墨烯/硫正极材料与电化学性能研究[D]. 李庆洲.中南大学 2014
本文编号：3123766
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)石墨烯泡沫[25]
第 1 章 绪论石墨烯材料的制备方法法和模板法是实际应用中合成三维（3D）结构石墨烯的墨烯的自组装法是由石墨粉通过改进的 Hummers 法化学GO），制得的 GO 可以溶于水形成均匀分散的 GO 悬浮液装构筑成 3D 化学转化石墨烯（图 1.2）[29]。通过溶液自墨烯具有空间结构的不可控性，是因为石墨烯纳米片层的有效控制和性能调控。此外，模板法是构筑 3D 结构石墨模板法制备的石墨烯可以精准控制微观结构形成片层规因其受模板限制，成本较高，而且工艺过程较为繁琐，
第 1 章 绪论3]。此外，冷冻干燥过程中的冰晶诱导效应可对石墨烯三维网络进”，以获得具有规则孔结构的气凝胶材料[34]。该方法具有成本低廉适合大规模生产过程等优点，但制备的 3D 石墨烯缺陷较多。平面 GO 静电排斥力之间的亲-疏水平衡调节了它们的溶液性质，并解释质中的自组装行为。学-水热法
【参考文献】：
期刊论文
[1]高能锂硫电池正极材料研究进展[J]. 林维捐,谢银斯,黄映恒,何国强. 电源技术. 2018(11)
[2]锂硫电池硫正极技术研究进展[J]. 袁艳,郑东东,方钊,刘漫博,李涛. 储能科学与技术. 2018(04)
[3]锂硫电池硫基复合正极材料发展综述[J]. 唐泽勋,叶红齐,韩凯,王治安. 电子元件与材料. 2017(10)
[4]锂硫电池的穿梭效应与抑制[J]. 谷穗,靳俊,卢洋,钱荣,温兆银. 储能科学与技术. 2017(05)
[5]三维石墨烯及其复合材料的制备及在超级电容器中的研究进展[J]. 傅深娜,马利,甘孟瑜,汪仕勇. 材料导报. 2017(05)
[6]模板法制备无机纳米材料的研究进展[J]. 李磊,刘卫,谢雅典. 合成化学. 2017(01)
[7]三维石墨烯及其复合材料的研究进展[J]. 孙丹,侯朝霞,王少洪,王美涵,胡小丹,李思明,李霖. 兵器材料科学与工程. 2015(06)
[8]Three-dimensional graphene networks: synthesis,properties and applications[J]. Yanfeng Ma,Yongsheng Chen. National Science Review. 2015(01)
[9]锂离子电池的安全性问题[J]. 王浩,杨聚平,王莉,李建军,何向明,欧阳明高. 新材料产业. 2012(09)
[10]硝酸锂作添加剂对锂硫电池电化学性能的影响[J]. 熊仕昭,谢凯,洪晓斌. 高等学校化学学报. 2011(11)
硕士论文
[1]一步水热法制备石墨烯/硫正极材料与电化学性能研究[D]. 李庆洲.中南大学 2014
本文编号：3123766
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3123766.html
