表面掺杂多孔碳材料的制备及其在高性能锂硫电池中的应用

发布时间：2021-04-03 02:15

　　现代社会发展至今,随着传统化石燃料的逐渐消耗,能源危机问题日益凸显,新能源的开发和利用迫在眉睫。目前,新能源的研究方向主要包括太阳能、潮汐能、风能以及地热能等清洁能源。尽管取得了很多进展,然而这些新能源的能量产生是间歇式的,不利于实际使用。将这些能量存储起来,研究开发电化学储能体系势在必行。同时,飞速发展的电动车和电子设备也提高了对高性能储能体系的需求。锂离子电池、超级电容器等新一代储能体系的发展如火如荼。当前研究型锂离子电池的比能量能够达到250 Wh kg-1,但受制于正极材料其比能量很难再有大幅度提升,这对新型储能体系的研发产生了迫切需求。其中,以单质硫、金属锂作为正负极的锂硫电池吸引越来越多的关注,其高达2600 Wh kg-1的理论比能量以及1675 mAh g-1的理论比容量,远大于现阶段使用的商业化二次电池。此外,活性物质单质硫来源广泛、廉价以及环境友好的特点将有利于其商业化,在新型的能源储存设备,并在电子器件的动力设备、混合动力汽车等领域具有潜在的应用前景。在本论文中,我们成功设计合成新型三维多孔碳材料,并对其进行修饰和掺杂,系统研究了复合材料作为锂硫电池的性能,具体研... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂硫电池的内部结构

图 1-2 纳米级硫-碳纳米管复合正极材料人采用特殊的静电纺丝方法，制备了同轴多层前驱体纤维用于制备正化的多孔中空碳纳米管（如图 1-3）[17]。这种多孔碳纳米管管径约为 有大量的微孔和小尺寸的介孔，因而能够容纳硫，也因此提高了硫微

图 1-3 硫-活化的多孔中空碳纳米管复合正极材料管超支化 MgO 为模板，经过气相沉积和盐酸刻蚀制备出中-碳纳米棒复合正极材料（如图 1-4）[45]。这种材料有着超


本文编号：3116414