柚子皮衍生碳材料的结构调控及其储锂/钠性能研究
发布时间：2021-04-01 06:15
生物质衍生碳材料因其天然的结构多样性,易控制的物理化学性能,丰富的来源,环境友好和低廉的成本,已成为极具潜力的锂/钠离子电池负极材料。然而,在充放电的过程中,生物质衍生碳电极材料存在存储位点少和扩散动力学慢的问题,导致其循环稳定性和倍率性能较差。针对该问题,本论文选取生物质废弃物柚子皮为前驱体,通过调控柚子皮衍生碳材料的伪石墨结构、表面官能团结构和异质原子掺杂结构,有效地增加了电化学存储位点,并提升了扩散动力学,进而协同提高了其循环稳定性和倍率性能。同时探索了伪石墨结构,表面官能团结构和异质原子掺杂结构的协同调控原理,阐明了电化学反应机制,揭示了循环稳定性和倍率性能的同步提高机理,建立了柚子皮衍生碳结构-储能机理-电化学性能的模型,进一步提升了柚子皮衍生碳材料的电化学性能并拓宽了其应用领域。主要成果如下:（1）采用先水热再热解的方法可控构建了具有不同伪石墨层厚度的柚子皮衍生碳材料。通过控制不同的热解温度,有效调控了伪石墨层的厚度,保证在具有充足有效的钠离子存储位点的条件下,提高其扩散动力学,从而平衡吸附存储位点、离子扩散速率与电子传导率之间的关系。作为钠离子电池负极材料,伪石墨层厚度为...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?（ａ）锂离子电池工作原理图［１（）］和（ｂ）以钴酸锂为正极材料的锂离子电池工作原理图［２］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?（ａ）?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ１＾?ｌ〇１ａｎｄ??
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本文编号：3112827
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?（ａ）锂离子电池工作原理图［１（）］和（ｂ）以钴酸锂为正极材料的锂离子电池工作原理图［２］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?（ａ）?ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ１＾?ｌ〇１ａｎｄ??
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