纳米炭的合成及其电化学储能研究

发布时间：2021-03-14 23:22

　　电化学储能技术不受地理地形环境的限制,可以对电能直接进行存储和释放,因而引起了广泛关注。在电化学储能器件的组成中,电极材料的微观结构是电化学储能性能的直接影响因素,因此,如何合理设计适宜的电极材料以提高电化学装置的储能性能,是当前研究的热点。多孔炭材料具有高导电性、高稳定性、结构多变性与低成本等优点,不仅可以直接作为电极材料构建出良好的电化学储能器件,还可以作为基体与低导电的非炭材料复合,加快电子的传输,缓解体积的膨胀。本论文以多孔纳米炭电极材料的结构设计为导向,结合了当前微孔/介孔多孔炭材料设计与电化学储能的现状,采用溶液合成法,共热法等制备方法,构筑了具有多形态,高比表面积,丰富孔道的多孔炭及其复合材料,并将其分别应用在超级电容器和储锂器件,获得了具有高倍率、长循环、高负载的电化学储能器件。研究工作主要包括以下两个方面:（1）利用溶液合成法,使用三嵌段共聚物F127作为结构导向剂,通过温度控制分子触发的界面组装工艺来制造聚合物纳米纤维（Polymer Nanofibers,PNFs）。重点研究了温度、反应原料、反应浓度等因素对PNFs形成过程的影响,并且通过透射电子显微镜（TEM）... 

【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】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 多孔纳米炭材料的研究进展
    1.3 多孔纳米炭的合成方法
        1.3.1 活化法
        1.3.2 模板法
        1.3.3 直接热解法
    1.4 多孔纳米炭在电化学储能器件中的应用
    1.5 本论文选题依据
2 实验方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器和设备
    2.3 材料表征方法
    2.4 电化学性能测试
3 模板法合成微孔炭纳米纤维的及其超电性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 聚合物纤维（PNFs）的合成
        3.2.2 多孔炭纳米纤维（CNFs）的合成
        3.2.3 电极片的制备与电池的组装
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 多孔纳米炭纤维的结构与形貌
        3.3.2 聚合物纤维（PNFs）的生长过程
        3.3.3 聚合物纤维（PNFs）的直径调控
        3.3.4 多孔纳米炭纤维（CNFs）的电化学性能
    3.4 本章小结
4 一步合成高导电性硼氮掺杂多孔炭及其锂硫电池性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 高导电炭材料KB@BNC的制备
        4.2.2 炭材料与硫的复合材料（KB@BNC-S）的制备
        4.2.3 锂硫电池的组装
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 硼氮掺杂多孔纳米炭的结构与形貌
        4.3.2 硼氮掺杂多孔纳米炭材料的锂硫性能
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔炭材料设计合成及电化学储能应用[J]. 张向倩,何斌,董晓玲,叶成玉,陆安慧.  化工进展. 2019(01)
[2]二维炭基多孔材料的合成及应用（英文）[J]. 贺雷,张向倩,陆安慧.  物理化学学报. 2017(04)

博士论文
[1]酚醛树脂原位催化裂解构建低维碳纳米结构及裂解炭性能研究[D]. 胡庆华.武汉科技大学 2014



本文编号：3083139