四氟硼酸根离子在石墨电极中的存储行为

发布时间：2023-03-12 18:12

　　双离子电池是一种新型的储能器件,其工作机制基于阴、阳离子分别在正、负极的同步电化学存储。阴离子-石墨嵌层化合物是其最常用的正极材料,但是实现阴离子的高效可逆电化学存储并非易事。因为石墨正极一侧参与电荷存储的阴离子实际上都来源于电解液,所以其电化学性能与电解液紧密相关。本论文中选择BF4-阴离子作为电荷载体,探讨了几种代表性碳酸酯基有机电解液体系中石墨正极对它的电化学存储行为,主要揭示了溶剂化和离子对效应的重要影响:1、与传统的环状碳酸酯溶剂碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)相比,碳酸丁烯酯(BC)分子具有相同的环状骨架而取代的烷基支链伸长(乙基),分子量和体积增加抗氧化性增强。以BC为溶剂能够减少电解液的高压分解提高电池的库伦效率,且BC共插嵌石墨正极过程导致的石墨电极质量变化和结构膨胀显著,有利于离子溶剂化行为研究。以单纯BC为溶剂,系统比较了 BF4-、ClO4-、PF6-这三种常用的电解质阴离子插嵌石墨正极的电化学行为,发现共插嵌的BC溶剂量与阴离子种类有关;BC(116.114 g mol-1)和三乙基甲基铵阳离子(116.224 g mol-1)具有相近的分子量,利用该种...

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【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 双离子电池概述
        1.2.1 双离子电池简介
        1.2.2 双离子电池工作原理
        1.2.3 双离子电池负极
        1.2.4 双离子电池正极
    1.3 石墨正极储能研究进展
        1.3.1 电极材料对石墨正极储能的影响
        1.3.2 电解液对石墨正极储能的影响
    1.4 本论文的选题意义及工作内容
第2章 碳酸丁烯酯电解液中阴离子插嵌石墨正极
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料
        2.2.2 电极的制备与电池组装
        2.2.3 测试与表征
    2.3 结果与讨论
    2.4 小结
第3章 碳酸乙烯酯电解液中BF4
-的倒灌
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料
        3.2.2 电极制备与电池组装
        3.2.3 测试与表征
    3.3 结果与讨论
    3.4 小结
第4章 混合溶液中BF4
-的共溶剂化插嵌
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 材料
        4.2.2 电极制备与电池组装
        4.2.3 测试与表征
    4.3 结果与讨论
    4.4 小结
第5章 LiBF₄系电解液中的离子对效应
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 材料
        5.2.2 电极制备与电池组装
        5.2.3 测试与表征
    5.3 结果与讨论
    5.4 小结
第6章 总结与展望
参考文献
附录 英文缩写索引
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3761705