蒙脱土基导电复合材料的制备及其电化学储能研究

发布时间：2024-02-21 08:45

　　锂硫(Li-S)电池因其具有比容量高(1675 mAh g-1)、能量密度高(2600 Wh kg-1)、硫资源丰富等优点而受到广泛关注。然而,Li-S电池具有一些本质缺点导致其无法进行商业化,主要有:(1)单质硫导电性差;(2)单质硫和放电最终产物Li2S的密度不同而引起的体积膨胀;(3)浓度梯度差引起的多硫化物穿梭效应。(4)金属锂负极的枝晶生长。在所有优化性能的策略中,对商业隔膜修饰是目前较为成功的策略之一,其主要优势有:(1)Li-S电池在正极放电过程中产生的可溶性多硫化物(Li2Sn,3≤n≤8)可以被复合隔膜阻挡;(2)修饰层的高导电性可以促进聚集在隔膜表面的Li2Sn转化,避免活性材料损失;(3)修饰层的存在可以阻碍锂枝晶的刺破。因此,本论文从复合隔膜设计的角度出发,选择了两种具有丰富氮元素并且高导电性的有机插层剂,对富含吸附位点、可插层的蒙脱土(MMT)进行改性,得到具有促进Li2Sn氧化还原反应作用的MMT基复合材料,并将其均匀抽滤至商业隔膜表面,以此提高Li-S电池的电化学性能。通过水溶液法将十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)插入到MMT层间,再经过高温碳化,成功制备...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?Ｌｉ－Ｓ电池结构不意图［５］??１．１．２ｉ－

?电子科技大学硕士学位论文???１．１?Ｌｉ－Ｓ电池概述??ｌ．ｌ．ｌＬｉ－Ｓ电池结构??经典的Ｌｉ－Ｓ电池是由锂金属负极、商业ＰＰ隔膜、有机电解液、硫基正极构??成的，其中正极大多是将硫单质通过高温熔融法融入或附着在导电添加剂中而形??成的复合材料作为正极（其中硫是活性物质，主....

图１－２?ｕ－ｓ电池放电曲线示意图Ｍ??如图１－２所示，典型的Ｌｉ－Ｓ电池放电平台包含两个平合＾在放电的初期，??

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图１－３碳纳米管／多孔碳／硫复合材料合成步骤［２２］??

环稳定性能也有很大的提升，其容暈??也达到了?７?ｍＡｈ?ｃｍ－２?〇??Ｚｈａｎｇ?Ｌｅｉ等人网提—种新型的ＣＮＴ包裹的碳有机框架碳纳米管／多孔碳／??硫复合多功能材料。首先利用水热法制备碳纳米管／多孔碳结构，随后将这种复??夤结构与硫混合，然后在１５５°Ｃ锻烧，使硫升华进入这....

图１－４ＳＥＭ图

电性而被研究人员认为是改善Ｌｉ－Ｓ电池最有前??景的导电框架材料之一。Ｂａｏｅ［３３］等人将商用购买的ＣＮＴ以及Ｆｅ３〇４在水溶液中??合成ＣＮＴ／Ｆｅ３〇４复合材料。再将复合材料和硫粉按照１：４的魇量比例混合，随??后在１５５°Ｃ下锻烧１２个小时，最后在氩气氛围２３０°Ｃ下煅烧....

本文编号：3905243