硫以1675 mAh g-1的高的比容量成為理想的正極材料。當(dāng)與金屬鋰形成對(duì)電極后,可以得到能量密度高達(dá)2600 Wh kg-1的鋰-硫電池。這一特點(diǎn)滿足了高容量存儲(chǔ)的需求。然而,幾個(gè)關(guān)于硫正極的關(guān)鍵問題持續(xù)阻礙鋰硫電池的實(shí)際應(yīng)用。其分別為:（1）S,Li2S2,Li2S具有低的電子和離子電導(dǎo)率,這嚴(yán)重限制了鋰硫電池的比容量及倍率性能;（2）聚硫鋰會(huì)溶解到電解液中并容易穿梭到負(fù)極導(dǎo)致低的庫倫效率、容量的快速衰減和嚴(yán)重的自放電;（3）在充放電過程中體積變化嚴(yán)重易導(dǎo)致極片導(dǎo)電結(jié)構(gòu)遭到機(jī)械破壞。要解決這些問題,正極改性對(duì)鋰硫電池起到非常關(guān)鍵的作用,尋找具有高的吸附性能并能提供足夠膨脹空間的硫正極的理想載體將成為研究人員不斷努力追尋的目標(biāo)。由于二氧化鈦對(duì)聚硫鋰具有良好的吸附作用,具有多孔結(jié)構(gòu)的二氧化鈦近期受到研究人員的廣泛關(guān)注。因此,本學(xué)位論文選取了銳鈦礦二氧化鈦?zhàn)鳛榱蛘龢O的載體,討論了不同形貌多孔二氧化鈦對(duì)鋰硫電池電化學(xué)性能的影響。我們首次將納米片狀二氧化鈦和多孔二氧化納米管應(yīng)用到鋰硫電池的研究中并對(duì)其作用機(jī)理作了分析,研究發(fā)現(xiàn)這兩種具有特殊形貌的二氧化鈦對(duì)鋰硫電池的倍率性能有著顯著的提升。... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰硫電池概述
        1.2.1 鋰硫電池結(jié)構(gòu)及工作原理
        1.2.2 鋰硫電池存在的主要問題及解決方案
    1.3 鋰硫電池研究進(jìn)展
        1.3.1 正極改性研究進(jìn)展
        1.3.2 隔膜改性研究進(jìn)展
        1.3.3 負(fù)極材料研究進(jìn)展
        1.3.4 電解液改性研究進(jìn)展
    1.4 選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試劑及測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及試劑
    2.2 材料結(jié)構(gòu)及形貌表征
        2.2.1 X射線衍射測(cè)試
        2.2.2 比表面測(cè)試
        2.2.3 掃描電子顯微鏡測(cè)試
        2.2.4 透射電子顯微鏡測(cè)試
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 電池恒流充放電測(cè)試
        2.3.3 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.4 交流阻抗測(cè)試
第三章 納米片狀二氧化鈦的制備及在高性能鋰硫電池方面應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 TDPEF的制備
        3.2.2 TDPEF/S復(fù)合物的制備
        3.2.3 電池的正極片制備、組裝與測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料結(jié)構(gòu)及形貌表征
        3.3.2 電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 多孔中孔二氧化鈦納米管的制備及在高性能鋰硫電池方面的應(yīng)用研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 MTDNTs和MTDNFs的制備
        4.2.2 MTDNTs/S和MTDNFs/S復(fù)合正極材料的制備
        4.2.3 電池的正極片制備、組裝與測(cè)試
    4.3 材料表征
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 比表面積及孔道分析
        4.3.3 結(jié)構(gòu)與形貌分析
    4.4 電化學(xué)性能測(cè)試及分析
        4.4.1 循環(huán)性能測(cè)試
        4.4.2 循環(huán)伏安（CV）測(cè)試及恒流充放電曲線分析
        4.4.3 倍率性能測(cè)試
        4.4.4 阻抗測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
發(fā)表論文、發(fā)明專利情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]椰殼活性炭孔結(jié)構(gòu)對(duì)Li-S電池性能的影響[J]. 張娜,劉敏,陳永.  材料導(dǎo)報(bào). 2016(06)
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博士論文
[1]鋰硫電池正極改性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電化學(xué)性能研究[D]. 張凱.中南大學(xué) 2014

碩士論文
[1]新型鋰硫電池的設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 徐豐.南京大學(xué) 2016
[2]基于石墨烯的鋰硫電池改性研究[D]. 林偉.電子科技大學(xué) 2015
[3]鋰硫電池碳/硫正極材料的設(shè)計(jì)制備和性能研究[D]. 趙旭陽.浙江大學(xué) 2015
[4]鋰硫電池含硫正極材料及電化學(xué)阻抗特性研究[D]. 鄧兆豐.中南大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3561395