酵母基碳材料的改性及其在锂硫电池中的应用研究

发布时间：2024-04-11 01:12

　　日益普及的便携式电子产品和快速发展的电动汽车,对二次电池的能量密度和性能也提出了越来越高的要求。为了满足新能源产业发展紧迫需要,目前掀起了一股锂硫电池的研究热潮,因为锂硫电池具有超高的理论比容量和比能量。然而,锂硫电池在真正应用前,在正极材料的研究方面还有一些问题亟待解决,例如活性物质-硫及其放电产物Li₂S₂和Li₂S的绝缘性、硫正极在充放电过程中产生的体积应变,以及中间产物溶解扩散而引起的“穿梭效应”等,导致锂硫电池活性物质利用率低、循环稳定性差。针对上述问题,本文对碳硫复合材料中的碳材料入手,主要利用酵母作为碳材料前驱体,并对其进行改性制备出不同的酵母基碳微球材料,旨在解决锂硫电池所面临的问题,提高电池的电化学性能。首先,本文采用水热碳化法制备了中空多孔的酵母基碳微球(HYC),元素分析显示该碳基材含氮量为8.52 wt%,该微球载硫之后得到碳/硫复合材料,其表面包覆一层还原氧化石墨烯得到改性碳/硫复合材料(rGO@HYC/S)。电化学测试表明,rGO包覆改性的复合材料0.2 C倍率下经过200次循环后容量高达92...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1锂硫电池的组成结构(a)和工作机理(b)

是目前所有已知固体阴极材料中的最高值。锂硫电池典型的放电特性包括三个阶段：S2i2i()0.5824LLSS1-(2)i2i2i()2422LSLLSS1-(3)i2i2i()2222LSLLSS1-(4)第一阶段（公式1-(2)）中硫被还原....

图1-2“穿梭效应”示意图

硕士学位论文酵母基碳材料的改性及其在锂硫电硫电池性能的因素梭效应：由于充放电过程中产生的多硫化锂可以溶解于电解液度的推动下扩散到金属锂所在的负极，直接与金属锂发生副反应生成的短链多硫化锂在锂负极堆积，这就意味着不仅会增大界面材料的损失。另一部分短链多硫化锂在浓度梯度的推动下返回....

图1.3MnO/C微球的制备示意图

图1.3MnO/C微球的制备示意图材料的应用水处理材料因为具有高比表面积和丰富的孔结构，以及机械性能良好等附剂，用来吸附废水中的Ni2+、Cu2+、Pb2+和Cr2+等重金属离子，刚果红和亚甲基蓝等染料分子。多孔碳材料去除废水中的污染物碳材料表面污染物分子的离子交换吸附....

图1.4Pt/FeNC工作原理图及ORR性能测试图

浙江理工大学硕士学位论文酵母基碳材料的改性及其在锂硫电池中的应用研究10，20，30wt％）的纳米Pt催化剂均匀地沉积在具有多孔结构的FeNC。在ORR活性测试中，沉积了5wt％Pt催化剂的Pt5/FeNC阴极表现出优异的性能，在0.9V下表现出2....

本文编号：3950640