【摘 要】
：
锂硫电池具有高理论比容量(1672 mAh g-1),高能量密度(2567 wh kg-1),高自然丰度,价格低廉以及环境友好等优点,被认为是最有潜力的下一代化学储能设备之一。但在其商业化道路
论文部分内容阅读
锂硫电池具有高理论比容量(1672 mAh g-1),高能量密度(2567 wh kg-1),高自然丰度,价格低廉以及环境友好等优点,被认为是最有潜力的下一代化学储能设备之一。但在其商业化道路上仍然面临以下难题:（1）硫及多硫化锂导电性差,作为电极材料,这不仅会降低活性材料的利用率,还会严重影响其倍率充放电性能;（2）由于硫和硫化锂密度的差异,在充放电过程中,电极体积的膨胀和收缩会导致电极材料的破坏和损耗,严重影响锂硫电池的循环稳定性;（3）在充放电过程中,中间产物多硫化锂溶于电解液,产生穿梭效应。这大大降低了锂硫电池活性材料利用率及库伦效率。针对上述问题,本论文提出了利用在石墨烯上生长金属硫化物MoS2及MOF等组分来制备硫正极复合材料,提高锂硫电池的电化学性能。另一方面,制备出了利用碳化之后的MOF修饰的隔膜,并对其作用机理进行了研究。具体工作如下:1.将MoS2纳米簇引入到氮掺杂还原氧化石墨烯上,从而制备了具有良好导电性和固硫效果的三维复合材料,然后通过熔融法将硫负载到复合材料内部,用于锂硫电池正极,表现出优异的电化学性能。为了探究MoS2在复合材料中的作用,制备了一系列具有不同MoS2含量的复合材料。2.通过水热法将NH2-MIL-101（Al）生长在氧化石墨表面,氧化石墨表面有丰富的羧基,可以通过配位键的形式与铝离子结合,从而使NH2-MIL-101（Al）牢固地生长在石墨烯上,得到GO@NH2-MIL-101（Al）,再通过碳化提高复合材料的导电性及获得均匀分布的氧化铝,从而制备出了GO@NH2-MIL-101（Al）-600复合结构材料,并探究该复合材料的结构与电化学性能之间的关系。3.制备了NH2-MIL-101（Al）金属有机骨架材料,经过碳化处理之后涂覆在隔膜上。碳化后的NH2-MIL-101（Al）具有高比表面积、丰富的孔道结构,有利于锂离子的快速传输。同时,碳化之后的材料具有良好的导电性,能大大提高正极材料的导电率,从而提高锂硫电池的充放电倍率性能。另外,碳化之后的金属有机框架材料由氮掺杂碳包覆氧化铝组成,氮掺杂和极性氧化铝与多硫化锂之间有强的化学作用,从而以化学作用力抑制多硫化物的穿梭效应。
其他文献
鸡胗是鸡的砂囊,具有健胃消食的作用,其在加工贮藏过程中易发生氧化而导致鸡胗腐败变质,降低了其商品价值及营养功能。鸡胗中的肌红蛋白是一种血红素蛋白,易于氧化,它的氧化是造成鸡胗腐败变质的首要原因。本文研究鸡胗中肌红蛋白的提纯方法和工艺参数以及不同外界因素对纯化后肌红蛋白氧化的影响,从而为鸡胗和鸡肉的贮藏保鲜提供依据。研究主要的方法与结果如下:(1)通过对鸡肉中不同肌肉组织中肌红蛋白含量的对比,得出鸡
随着现代社会经济的发展,追求安全健康的生活环境已成为人类的共同目标。近年来,环境中的微生物污染问题对世界构成严峻的挑战,因此,迫切需要寻找新型的抗菌材料。无机光催化
蓝靛果是一种珍贵、天然的浆果类果实。研究表明,蓝靛果中含有大量有营养的元素,保健价值很高,人们的接受度也很高。泡腾片为一种新式产品,目前在市场上比较常见,受到人们的高度认可。将蓝靛果与泡腾片结合在一起,开发一种新型的产品,增加蓝靛果产品多样性,进一步提高蓝靛果深加工,提高蓝靛果的使用价值。本文以蓝靛果全果冻干粉为试验原料,研究蓝靛果全果冻干粉泡腾片制作的最佳配方及干燥工艺,并对蓝靛果全果冻干粉泡腾
钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构提前失效的主要原因,为了解决钢筋混凝土耐久性问题,钢筋防腐蚀成为了研究重点。在新建钢筋混凝土结构中掺入阻锈剂是耐久性保障的常用方法之一,但
近些年来,钯催化脱羧偶联反应成为构建手性季碳中心和杂环化合物的重要方法。在钯催化下,乙烯基碳酸乙烯酯（VEC）可以原位脱羧形成两性离子π-烯丙基钯中间体,该中间体能够发生
食品生物质糖类副产物的利用目前集中于高效催化转化为5-羟甲基糠醛（5-HMF）的研究,催化反应和萃取分离分步进行,增加了成本和操作复杂程度,难以进行大规模利用。开发具有经济效
热电材料是一种可以直接实现热能和电能相互转换的功能材料,在利用太阳能发电、工业废热回收和热电制冷等领域具有广阔的应用前景。方钴矿材料具有较高的功率因子,被认为是最具应用前景的中温热电材料之一,但是较高的热导率制约了方钴矿材料的应用。如何降低方钴矿材料的热导率,提升其热电性能,是目前国内外研究的热点。另外,热电材料在服役时通常要承受高温荷载、大温差循环荷载以及交变机械荷载,因此,在以各种方法提升方钴
诺丽是双子叶植物纲茜草科中的一种,也被称为海巴戟。诺丽果内部含有众多的活性成分和营养物质。其内部的多酚和黄酮类物质可以大幅度的减少人体内过氧化物酶活力,缓解自由基对人体的伤害。诺丽果的加工手段众多,诺丽果汁是其目前最主要的商业化产品。热处理是果汁加工业中重要的一环,通过热处理的食品相对安全期较长,但是会损害果汁的营养结构和活性物质的抗氧化性,其风味也会受到影响。本研究采用不同热处理改善原料的特性,
随着5G的商用,物联网、车联网和人工智能等一系列技术将得到快速发展,无线电设备的数量将呈指数型增长,这给当前的频谱管理带来了诸多挑战,如频谱资源紧缺、安全性威胁、维护费用高等。基于认知无线电的动态频谱共享技术为解决频谱紧缺问题提供了方向,不同无线接入网络、不同无线接入技术共享同一频谱资源已成为一种新常态。然而,如何保证共享网络中不同频谱管理系统安全、无干扰地共享频谱是亟待解决的问题。近年来,区块链
龙舟运动有着两千多年浓厚的优秀历史文化内涵,具有历史性、开放性、继承性和民族性等特点,是一项历史悠久的民族传统体育项目,是龙文化中最能体现龙之精神内涵“团结合力”的一项水上运动。第一次国际龙舟比赛的举办,成功将龙舟运动推向世界各地。上世纪90年代始,高校龙舟运动开始如沐春风般迅速兴起,全国各地举办龙舟赛增多,类别增多。随着社会发展进程加快,龙舟运动真正演变成竞技体育项目,国际化程度增强。江苏省是最