层网结构硫炭正极材料合成工艺研究

发布时间：2022-12-09 03:00

　　锂硫电池由于其理论容量和能量密度方面具有很大的优势成为下一代极具应用前景的储能体系。随着近年来研究的不断深入,针对其规模化技术开发面临的问题也日益突出,以正极材料的制备技术为例,由于过多的非活性物质的添加大大降低了硫含量导致其体积能量密度不高,同时制备工艺复杂、生产效率受限又使得其技术转化和应用非常困难。本文以合成高硫含量、高制备效率的硫碳材料为目标:首先采用压延法制备层状结构硫碳（Super P,记为“sp”）材料并通过改变变形度、硫碳比,以形貌、电化学性能为指标讨论了压延法制备层状结构硫碳正极材料工艺可行性;其次,引入蔗糖包覆原位炭化法合成了网状硫炭（含sp）材料,并通过改变包覆比例,最终确定原位炭化法合成网状包覆结构的硫炭（含sp）正极材料工艺可行性;最后,综合应用压延法和蔗糖包覆原位炭化法的工艺路线,在此基础上引入正交实验讨论分析层网结构硫碳正极材料合成工艺路线和合适的工艺参数。在本研究条件下所得主要结果如下:（1）压延变形度显著影响层状结构的硫碳（sp）正极材料的硫层厚度和层间距,硫碳（sp）比显著影响碳层的密度。采用压延处理工艺,在硫碳（sp）质量比=9.5:0.5、变形度... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各种可充电电池系统的比能量(a)[13]；近年来关于锂硫电池研究的发表论文统计(b)

锂离子电池和锂硫电池工作原理示意图[9]

锂硫电池充电过程中多硫化物的溶解和穿梭过程说明[16-17]

【参考文献】：
期刊论文
[1]水热碳化法合成蔗糖基碳材料的工艺研究[J]. 李海云,王永垒,许涛,朱梦泽,徐叶平,吴家婷.  齐齐哈尔大学学报(自然科学版). 2018(05)
[2]“黑面包”实验废弃物催化乙酸乙酯合成的探究[J]. 阳志高,易富饶,隆坤明,聂忠平,尹笃林.  化学教与学. 2011(01)
[3]探究水在浓硫酸使蔗糖脱水实验中的作用[J]. 尚春明.  教学仪器与实验. 2005(12)
[4]正交试验设计的理论分析方法及应用[J]. 董如何,肖必华,方永水.  安徽建筑工业学院学报(自然科学版). 2004(06)



本文编号：3714680