目前,鋰離子電池的研究已經(jīng)達(dá)到瓶頸,且有毒的金屬鹽會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞,不符合可持續(xù)發(fā)展的理念。因此發(fā)展資源豐富,環(huán)境友好的新型儲(chǔ)能電極材料勢(shì)在必行。有機(jī)電極材料的興起為鋰離子電池的發(fā)展帶來(lái)了曙光。如今,有機(jī)電極材料中最具代表性的是羰基化合物和導(dǎo)電聚合物,它們已經(jīng)作為電極材料被應(yīng)用了幾十年,各有優(yōu)劣。羰基化合物作為鋰離子電池電極材料是通過(guò)可逆的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行儲(chǔ)能,保證了鋰離子電池客觀(guān)的容量,但是其碳氧陰離子不穩(wěn)定,需要連接有利于穩(wěn)定的共軛官能團(tuán)。導(dǎo)電聚合物作為鋰離子電池的電極材料,憑借共軛體系可以實(shí)現(xiàn)快速高效的電荷轉(zhuǎn)移,但是其反應(yīng)活性和儲(chǔ)能容量不足,難堪大用。本文研究了既具有羰基化合物性質(zhì),又具有導(dǎo)電聚合物共軛結(jié)構(gòu)的吡咯并吡咯基化合物。同時(shí),利用聚合物不易溶于有機(jī)溶劑的特點(diǎn),制備了具有良好穩(wěn)定性的吡咯并吡咯基聚合物,探究其在鋰離子電池中的應(yīng)用。為進(jìn)一步提高電極材料的穩(wěn)定性和電導(dǎo)率等性質(zhì),將吡咯并吡咯基聚合物與石墨烯復(fù)合,獲得了具有更高的穩(wěn)定性和容量性能的鋰離子電池負(fù)極材料。具體內(nèi)容如下:1.吡咯并吡咯基聚合物的合成及其在鋰電中的應(yīng)用:利用Suzuki反應(yīng)制備了在N位含有己基和乙酸叔丁酯基... 

【文章來(lái)源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鋰離子電池的概述
        1.2.1 鋰離子電池的發(fā)展歷程
        1.2.2 鋰離子電池的構(gòu)造及原理
        1.2.3 有機(jī)電極鋰離子電池的工作原理
    1.3 有機(jī)電極材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 導(dǎo)電聚合物
        1.3.2 有機(jī)羰基化合物
        1.3.3 有機(jī)硫化合物
        1.3.4 有機(jī)自由基化合物
    1.4 導(dǎo)電聚合物電極的研究進(jìn)展
        1.4.1 聚吡咯(PPy)
        1.4.2 聚噻吩(PTh)
        1.4.3 聚苯胺(PANI)
    1.5 有機(jī)羰基聚合物電極的研究進(jìn)展
        1.5.1 有機(jī)羰基聚合物的分類(lèi)
        1.5.2 有機(jī)羰基聚合物的充放電機(jī)理
        1.5.3 提高材料電化學(xué)性能的方法
    1.6 本文選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
    2.2 材料表征
        2.2.1 X-射線(xiàn)粉末衍射
        2.2.2 傅里葉變換紅外光譜
        2.2.3 核磁共振氫譜
        2.2.4 掃描電子顯微鏡
        2.2.5 透射電子顯微鏡
    2.3 電化學(xué)測(cè)試
        2.3.1 鋰離子電池的組裝
        2.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.3 恒流充放電測(cè)試
        2.3.4 電化學(xué)阻抗測(cè)試
        2.3.5 循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
第三章 吡咯并吡咯基聚合物的制備及其在鋰電中的應(yīng)用
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 吡咯并吡咯二酮噻吩(TDPP)的制備
        3.2.2 中間體單元的制備
        3.2.3 聚合物的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 聚合物材料的形貌分析
        3.3.2 聚合物材料的結(jié)構(gòu)特征
        3.3.3 聚合物材料的電化學(xué)性能分析
        3.3.4 聚合物材料的容量貢獻(xiàn)分析
        3.3.5 聚合物材料的電導(dǎo)率分析
        3.3.6 聚合物材料的倍率性能與循環(huán)穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 吡咯并吡咯基聚合物/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其在鋰電中的應(yīng)用
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 氧化石墨烯的制備
        4.2.2 聚合物/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 復(fù)合材料的形貌分析
        4.3.2 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特征
        4.3.3 復(fù)合材料的電化學(xué)性能分析
        4.3.4 復(fù)合材料的容量貢獻(xiàn)分析
        4.3.5 復(fù)合材料的電導(dǎo)率分析
        4.3.6 復(fù)合材料的倍率性能與循環(huán)穩(wěn)定性分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 :中間化合物的表征圖譜
在讀期間公開(kāi)發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3167781