本文主要研究内容
作者李春如（2019）在《氮化钒纳米材料的制备及其锂-硫电池电化学性能研究》一文中研究指出：硫作储能锂基电池正极材料时理论比容量高,环境污染小,价格较低,在下一代锂电池中,是非常具有发展前景的正极材料之一。然而,锂-硫电池中的硫单质和多硫化物等物质的导电性比较低,多硫化物在电解液中溶解并发生穿梭效应,硫充放电时的体积变化影响极片结构等问题,使锂-硫电池的循环性能较低。本文围绕多硫化物穿梭效应导致的低循环寿命问题,设计并制备了不同结构的氮化钒复合材料,应用于锂-硫电池时其循环性能明显提高。主要工作如下:（1）花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片的制备及其锂-硫电池的电化学性能研究。通过水热法制备了花状聚苯胺氧化钒纳米材料,再利用双氰胺为氮源氮化处理,最终得到花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片。首先,将花状聚苯胺氧化钒纳米片制备成负载0.7 mg cm-2硫的正极极片,其锂-硫电池在0.2 C的电流密度条件下,100圈循环后比容量还有511.3 mAh g-1。其次,花状氮掺杂碳-氮化钒纳米片材料作为锂-硫电池隔膜涂层,使用1.2 mg cm-2较高硫载量的碳纳米管与硫复合正极,在0.2 C的条件下,其锂-硫电池100圈循环充放电后仍然有654.1 mAh g-1的比容量。最后,通过改变高温和氮化处理条件制备了不同钒化合物,制备成隔膜涂层后制备锂-硫电池。700°C氮化处理1 h的氮化钒复合材料,其锂-硫电池正极硫负载0.7 mg cm-2时,可以实现0.2 C电流密度下500次以上的长循环,仍保持504.0 mAh g-1的比容量。（2）氮化钒与碳纳米管复合材料及其锂-硫电池的电化学性能研究。使用碳纳米管作为结构前驱体,将溶液中的钒氧离子利用表面活性剂连接到碳纳米管表面,用双氰胺高温氮化获得氮化钒与碳纳米管复合材料。该材料用作硫载体时,0.2 C的电流密度,其极片载硫量在1.0 mg cm-2时,使用60μL电解液的电池100次循环后还有378.1 mAh g-1的比容量,而使用40μL电解液的电池100圈后还有512.1mAh g-1的比容量。此外,氮化钒与碳纳米管复合材料分别负载80%、70%、60%的质量分数的硫,其锂-硫电池前20次循环过程中,每圈分别衰减了2.10%、1.68%、1.57%的比容量。实验结果说明,适当降低电池电解液和材料硫负载含量,可以降低锂-硫电池充放电过程中的容量衰减,提高其电池循环稳定性。
Abstract
liu zuo chu neng li ji dian chi zheng ji cai liao shi li lun bi rong liang gao ,huan jing wu ran xiao ,jia ge jiao di ,zai xia yi dai li dian chi zhong ,shi fei chang ju you fa zhan qian jing de zheng ji cai liao zhi yi 。ran er ,li -liu dian chi zhong de liu chan zhi he duo liu hua wu deng wu zhi de dao dian xing bi jiao di ,duo liu hua wu zai dian jie ye zhong rong jie bing fa sheng chuan suo xiao ying ,liu chong fang dian shi de ti ji bian hua ying xiang ji pian jie gou deng wen ti ,shi li -liu dian chi de xun huan xing neng jiao di 。ben wen wei rao duo liu hua wu chuan suo xiao ying dao zhi de di xun huan shou ming wen ti ,she ji bing zhi bei le bu tong jie gou de dan hua fan fu ge cai liao ,ying yong yu li -liu dian chi shi ji xun huan xing neng ming xian di gao 。zhu yao gong zuo ru xia :（1）hua zhuang dan can za tan -dan hua fan na mi pian de zhi bei ji ji li -liu dian chi de dian hua xue xing neng yan jiu 。tong guo shui re fa zhi bei le hua zhuang ju ben an yang hua fan na mi cai liao ,zai li yong shuang qing an wei dan yuan dan hua chu li ,zui zhong de dao hua zhuang dan can za tan -dan hua fan na mi pian 。shou xian ,jiang hua zhuang ju ben an yang hua fan na mi pian zhi bei cheng fu zai 0.7 mg cm-2liu de zheng ji ji pian ,ji li -liu dian chi zai 0.2 Cde dian liu mi du tiao jian xia ,100juan xun huan hou bi rong liang hai you 511.3 mAh g-1。ji ci ,hua zhuang dan can za tan -dan hua fan na mi pian cai liao zuo wei li -liu dian chi ge mo tu ceng ,shi yong 1.2 mg cm-2jiao gao liu zai liang de tan na mi guan yu liu fu ge zheng ji ,zai 0.2 Cde tiao jian xia ,ji li -liu dian chi 100juan xun huan chong fang dian hou reng ran you 654.1 mAh g-1de bi rong liang 。zui hou ,tong guo gai bian gao wen he dan hua chu li tiao jian zhi bei le bu tong fan hua ge wu ,zhi bei cheng ge mo tu ceng hou zhi bei li -liu dian chi 。700°Cdan hua chu li 1 hde dan hua fan fu ge cai liao ,ji li -liu dian chi zheng ji liu fu zai 0.7 mg cm-2shi ,ke yi shi xian 0.2 Cdian liu mi du xia 500ci yi shang de chang xun huan ,reng bao chi 504.0 mAh g-1de bi rong liang 。（2）dan hua fan yu tan na mi guan fu ge cai liao ji ji li -liu dian chi de dian hua xue xing neng yan jiu 。shi yong tan na mi guan zuo wei jie gou qian qu ti ,jiang rong ye zhong de fan yang li zi li yong biao mian huo xing ji lian jie dao tan na mi guan biao mian ,yong shuang qing an gao wen dan hua huo de dan hua fan yu tan na mi guan fu ge cai liao 。gai cai liao yong zuo liu zai ti shi ,0.2 Cde dian liu mi du ,ji ji pian zai liu liang zai 1.0 mg cm-2shi ,shi yong 60μLdian jie ye de dian chi 100ci xun huan hou hai you 378.1 mAh g-1de bi rong liang ,er shi yong 40μLdian jie ye de dian chi 100juan hou hai you 512.1mAh g-1de bi rong liang 。ci wai ,dan hua fan yu tan na mi guan fu ge cai liao fen bie fu zai 80%、70%、60%de zhi liang fen shu de liu ,ji li -liu dian chi qian 20ci xun huan guo cheng zhong ,mei juan fen bie cui jian le 2.10%、1.68%、1.57%de bi rong liang 。shi yan jie guo shui ming ,kuo dang jiang di dian chi dian jie ye he cai liao liu fu zai han liang ,ke yi jiang di li -liu dian chi chong fang dian guo cheng zhong de rong liang cui jian ,di gao ji dian chi xun huan wen ding xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自青岛科技大学的李春如，发表于刊物青岛科技大学2019-07-19论文，是一篇关于锂硫电池论文,硫载体论文,氮化钒论文,正极论文,隔膜涂层论文,青岛科技大学2019-07-19论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自青岛科技大学2019-07-19论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。