锌-空气/锌镍混合电池设计与性能研究
发布时间：2021-06-07 12:27
锌-空气电池具有能量密度高、成本低以及安全性好等优点;锌镍电池具有单体电压高、可高倍率充放电等优点。从单体水平将这两种电池结合起来形成的一种新型混合电池能够同时具有锌-空气电池与锌镍电池的双电池特征,从而可以为新能源汽车动力电池的研究提供一种新的思路。要实现锌-空气/锌镍混合电池的双电池特性,具有实现两种电池反应功能的高性能电极材料的设计合成是关键。本文首先针对锌-空气电池对空气正极的性能要求,设计并合成了一系列具有氧还原/氧生成（ORR/OER）催化功能的Co@NC-X纳米材料,然后以具有最优ORR/OER性能的Co@NC-850为基础,再针对锌镍电池对正极材料的性能要求,进一步合成出一种新型的Co@NC-850/Ni（OH）2纳米复合电极材料。该复合电极材料既具有锌-空气电池反应所需要的ORR/OER催化性能,又具有锌镍电池反应所需要的氧化-还原反应能力。同时,本论文还开展了混合电池结构的设计研究,根据电池设计准则设计并组装了一种具有平面垂直式结构的混合电池系统,并在此基础上对基于Co@NC-850/Ni（OH）2纳米复合电极材料的混合电...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 锌-空气电池
1.2.1 锌-空气电池工作原理
1.2.2 锌-空气电池结构
1.2.3 锌-空气电池正极催化材料的研究
1.3 锌镍电池
1.3.1 锌镍电池的工作原理
1.3.2 锌镍电池的结构
1.4 锌-空气/锌镍混合电池
1.4.1 混合电池特点与研究现状
1.4.2 反应原理及电池组成
1.5 本文研究思路与内容
2 混合电池纳米复合电极材料的合成与电化学性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 主要仪器设备
2.2.3 物理表征手段
2.2.4 电化学性能测试分析方法
2.3 氮掺杂石墨烯负载钴纳米颗粒催化电极材料的合成与性能研究
2.3.1 材料合成
2.3.2 合成机理与物性表征分析
2.3.3 ORR/OER催化性能测试分析
2.4 Co@NC-850/Ni(OH)2纳米复合电极材料的合成与性能研究
2.4.1 电极材料合成
2.4.2 合成机理与物性表征分析
2.4.3 电化学性能测试分析
2.5 本章小结
3 锌-空气/锌镍混合电池结构设计与性能研究
3.1 电池设计准则
3.2 电池结构类型
3.2.1 传统平面电池结构
3.2.2 流体电池结构
3.2.3 柔性电池结构
3.3 锌-空气/锌镍混合电池各部件设计
3.3.1 混合电池正极设计
3.3.2 锌电极设计
3.3.3 电解液的选择
3.3.4 隔膜的选择
3.3.5 混合电池外壳设计
3.4 混合电池的组装与测试
3.4.1 混合电池的组装
3.4.2 混合电池电化学性能研究
3.4.3 实物放电测试研究
3.5 本章小结
4 结论与展望
4.1 结论
4.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车电池当前现状以及发展趋势探析[J]. 杜弘. 时代汽车. 2017(20)
[2]电动汽车电池的发展现状与趋势[J]. 华政,梁风,姚耀春. 化工进展. 2017(08)
[3]电动车动力锂离子电池的现状与发展趋势[J]. 熊碧云,康海波. 电源技术. 2013(05)
[4]汽车用锌空气动力电池研究现状[J]. 景义军,郭际,孟宪玲,武彩霞. 电源技术. 2011(10)
[5]电动汽车电池的现状及发展趋势[J]. 宋永华,阳岳希,胡泽春. 电网技术. 2011(04)
[6]铅酸蓄电池充电技术综述[J]. 廖金华,李建黎. 蓄电池. 2010(03)
[7]线性扫描伏安法与循环伏安法实验技术[J]. 何为,唐先忠,王守绪,王磊. 实验科学与技术. 2005(S1)
博士论文
[1]动力锂离子电池组寿命影响因素及测试方法研究[D]. 时玮.北京交通大学 2014
[2]高性能镍氢电池及其新型正极材料的研究[D]. 刘元刚.天津大学 2007
硕士论文
[1]电动车用锌-空气电池模组设计及性能研究[D]. 牛福.大连理工大学 2017
[2]NiZn电池的构筑、性能研究及其回收[D]. 简妍.江苏理工学院 2016
[3]大容量锂离子动力电池设计与性能研究[D]. 段建峰.江西理工大学 2013
[4]基于银催化的碱性锌空气电池设计研究[D]. 张海宁.兰州大学 2011
本文编号：3216573
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 锌-空气电池
1.2.1 锌-空气电池工作原理
1.2.2 锌-空气电池结构
1.2.3 锌-空气电池正极催化材料的研究
1.3 锌镍电池
1.3.1 锌镍电池的工作原理
1.3.2 锌镍电池的结构
1.4 锌-空气/锌镍混合电池
1.4.1 混合电池特点与研究现状
1.4.2 反应原理及电池组成
1.5 本文研究思路与内容
2 混合电池纳米复合电极材料的合成与电化学性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 主要仪器设备
2.2.3 物理表征手段
2.2.4 电化学性能测试分析方法
2.3 氮掺杂石墨烯负载钴纳米颗粒催化电极材料的合成与性能研究
2.3.1 材料合成
2.3.2 合成机理与物性表征分析
2.3.3 ORR/OER催化性能测试分析
2.4 Co@NC-850/Ni(OH)2纳米复合电极材料的合成与性能研究
2.4.1 电极材料合成
2.4.2 合成机理与物性表征分析
2.4.3 电化学性能测试分析
2.5 本章小结
3 锌-空气/锌镍混合电池结构设计与性能研究
3.1 电池设计准则
3.2 电池结构类型
3.2.1 传统平面电池结构
3.2.2 流体电池结构
3.2.3 柔性电池结构
3.3 锌-空气/锌镍混合电池各部件设计
3.3.1 混合电池正极设计
3.3.2 锌电极设计
3.3.3 电解液的选择
3.3.4 隔膜的选择
3.3.5 混合电池外壳设计
3.4 混合电池的组装与测试
3.4.1 混合电池的组装
3.4.2 混合电池电化学性能研究
3.4.3 实物放电测试研究
3.5 本章小结
4 结论与展望
4.1 结论
4.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车电池当前现状以及发展趋势探析[J]. 杜弘. 时代汽车. 2017(20)
[2]电动汽车电池的发展现状与趋势[J]. 华政,梁风,姚耀春. 化工进展. 2017(08)
[3]电动车动力锂离子电池的现状与发展趋势[J]. 熊碧云,康海波. 电源技术. 2013(05)
[4]汽车用锌空气动力电池研究现状[J]. 景义军,郭际,孟宪玲,武彩霞. 电源技术. 2011(10)
[5]电动汽车电池的现状及发展趋势[J]. 宋永华,阳岳希,胡泽春. 电网技术. 2011(04)
[6]铅酸蓄电池充电技术综述[J]. 廖金华,李建黎. 蓄电池. 2010(03)
[7]线性扫描伏安法与循环伏安法实验技术[J]. 何为,唐先忠,王守绪,王磊. 实验科学与技术. 2005(S1)
博士论文
[1]动力锂离子电池组寿命影响因素及测试方法研究[D]. 时玮.北京交通大学 2014
[2]高性能镍氢电池及其新型正极材料的研究[D]. 刘元刚.天津大学 2007
硕士论文
[1]电动车用锌-空气电池模组设计及性能研究[D]. 牛福.大连理工大学 2017
[2]NiZn电池的构筑、性能研究及其回收[D]. 简妍.江苏理工学院 2016
[3]大容量锂离子动力电池设计与性能研究[D]. 段建峰.江西理工大学 2013
[4]基于银催化的碱性锌空气电池设计研究[D]. 张海宁.兰州大学 2011
本文编号：3216573
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3216573.html
