聚噻吩和硫化铋的制备及其作铝离子电池正极材料的性能研究

发布时间：2023-03-05 18:39

　　铝离子电池作为新一代具有发展潜力的可再充二次电池,是目前人们研究的热点。铝原子在参与氧化还原反应时有三个电子的转移,使得铝离子电池具有很高的理论容量;其以室温离子液体为电解液,不易燃,因此具有较高的安全性;此外,铝资源较锂资源含量丰富,制备简单、成本低廉。开发具有高能量密度的适用于铝离子电池的正极材料是目前的研究重点,目前,碳类材料、过渡金属化合物和导电聚合物材料是人们比较关注的几类材料。本文首先制备了一种导电聚合物聚噻吩,将其与石墨球磨复合得到了聚噻吩/石墨复合材料。并研究了该复合材料作为铝离子电池正极材料的电化学性能和电极反应机理,以及石墨的含量对复合材料的电化学性能的影响。实验结果表明,与石墨复合可以提高电极的容量,聚噻吩与石墨的质量比为1:1为时,聚噻吩/石墨复合正极放电容量最大,在电流密度为500 mA g-1下可以提供150 mA h g-1的放电容量。此外,在2 A g-1和5 A g-1的高电流密度下,循环500周后仍能提供85.7 mA h-1和75.5 mA h g-1的放电容量为,复合材料展现出良好的循环稳定性。然后通过水热法制备了Bi2S3纳米棒和Bi2S3/M...

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 二次电池发展简介
        1.2.1 铅酸蓄电池
        1.2.2 镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池
        1.2.3 锂离子电池、钠离子电池
        1.2.4 钾离子电池、镁离子电池
    1.3 铝离子电池的研究进展
        1.3.1 铝离子电池电解液的研究进展
        1.3.2 铝离子电池集流体的研究进展
        1.3.3 铝离子电池正极材料的研究进展
    1.4 论文的选题依据及主要研究内容
        1.4.1 论文的选题依据
        1.4.2 论文的主要内容
第二章 实验部分
    2.1 实验主要材料和设备
        2.1.1 实验主要原料
        2.1.2 实验仪器和设备
    2.2 材料制备方法
        2.2.1 电解液的制备
        2.2.2 负极材料的制备
        2.2.3 正极材料的制备
    2.3 电极材料表征和电化学性能测试
        2.3.1 电极材料表征
        2.3.2 电化学性能测试
第三章 聚噻吩/石墨复合正极材料的制备及电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 聚噻吩/石墨复合材料的合成与形貌表征
        3.2.1 聚噻吩/石墨复合材料的合成
        3.2.2 不同质量比的聚噻吩/石墨复合材料的形貌与结构
    3.3 聚噻吩/石墨复合材料的电化学性能研究
        3.3.1 复合材料的循环和倍率性能
        3.3.2 复合材料的反应动力学研究
    3.4 聚噻吩/石墨复合材料的充放电机理研宄
    3.5 本章小结
第四章 Bi₂S₃/MoS₂复合纳米棒材料的制备及电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 Bi₂S₃/MoS₂复合纳米棒材料的合成与形貌表征
        4.2.1 Bi₂S₃/MoS₂复合纳米棒材料的合成
        4.2.2 Bi₂S₃/MoS₂复合纳米棒材料的形貌与结构
    4.3 Bi₂S₃/MoS₂复合纳米棒材料的电化学性能研究
        4.3.1 Bi₂S₃/MoS₂复合纳米棒材料的循环和倍率性能
        4.3.2 Bi₂S₃/MoS₂复合纳米棒材料的反应动力学研究
    4.4 Bi₂S₃/MoS₂复合纳米棒材料的充放电机理研究
    4.5 本章小结
第五章 新型Al-Ni电池性能研究
    5.1 引言
    5.2 Al-Ni电池的电化学性能
    5.3 Al-Ni电池的失效过程分析
        5.3.1 电池的充放电机理
        5.3.2 电池失效后的形貌
        5.3.3 电池副反应产物研究
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3756722