王骞:多孔有机骨架材料的制备及其在锂硫电池中的应用论文

王骞:多孔有机骨架材料的制备及其在锂硫电池中的应用论文

本文主要研究内容

作者王骞(2019)在《多孔有机骨架材料的制备及其在锂硫电池中的应用》一文中研究指出:锂硫电池具有高的理论比容量(1675 mAh g-1)和能量密度(2600 Wh kg-1)及硫储量丰富、成本低,是最有应用前景的下一代储能体系。然而,锂硫电池中硫的导电性差和生成的中间产物多硫化物导致的穿梭效应制约了锂硫电池的实际应用。选用导电的多孔材料作为硫的宿主材料可有效提高锂硫电池的性能,本论文主要探索具有不同结构的多孔芳香骨架材料(PAFs)在锂硫电池中的应用,研究内容和结果如下:1.以三苯胺为单体,通过AICl3催化的肖尔反应合成了具有多级孔结构的含氮多孔芳香骨架材料PAF-41。载硫量高达72 wt%的SPAF-41复合材料表现出良好的倍率性能和优异的循环性能,在0.5 C下的首次放电比容量为725.8 mAh g’,循环500圈后,可逆容量维持在491.4 mAh g-1,每圈的容量衰减率为0.06%。同时,共轭电子结构赋予PAF-41良好的导电性,SPAF-41的库仑效率高达97.36%。2.以哌嗪和三聚氯氰为单体,在K2CO3的催化作用下合成了具有多级孔结构的含氮多孔芳香骨架材料PAF-6。经过500℃热处理,得到多孔碳材料CPAF-6。分别以PAF-6和CPAF-6作为硫的宿主材料,得到SPAF-6和SCPAF-6复合材料。电化学测试结果表明,相对于SPAF-6,SCPAF-6电极材料表现出更好的倍率性能和长循环性能。在0.5 C的电流密度下,载硫量为49.2 wt%的SCPAF-6的首次放电比容量为751.2 mAh g-1,循环300圈后,放电比容量可保持在474.3 mAh g-1,库仑效率为96.78%,每圈的容量衰减率为0.123%。3.选用碳化的PAF-6(CPAF-6)作为硫的宿主材料,通过熔融扩散的方法制备了S1-xSex/CPAF-6(x≤0.1)复合材料。电化学阻抗结果表明随着电极材料中硒含量的增加,电极材料的导电性也相应增加。活性物质含量为43.98 wt%的S0.9Seo.1/CPAF-6复合材料具有较好的倍率性能和长循环性能。在1 A g-1的电流密度下,该复合材料首次放电比容量为1225 mAh g-1,循环400圈后,库仑效率为99.86%,每圈的容量衰减率为0.162%。

Abstract

li liu dian chi ju you gao de li lun bi rong liang (1675 mAh g-1)he neng liang mi du (2600 Wh kg-1)ji liu chu liang feng fu 、cheng ben di ,shi zui you ying yong qian jing de xia yi dai chu neng ti ji 。ran er ,li liu dian chi zhong liu de dao dian xing cha he sheng cheng de zhong jian chan wu duo liu hua wu dao zhi de chuan suo xiao ying zhi yao le li liu dian chi de shi ji ying yong 。shua yong dao dian de duo kong cai liao zuo wei liu de su zhu cai liao ke you xiao di gao li liu dian chi de xing neng ,ben lun wen zhu yao tan suo ju you bu tong jie gou de duo kong fang xiang gu jia cai liao (PAFs)zai li liu dian chi zhong de ying yong ,yan jiu nei rong he jie guo ru xia :1.yi san ben an wei chan ti ,tong guo AICl3cui hua de xiao er fan ying ge cheng le ju you duo ji kong jie gou de han dan duo kong fang xiang gu jia cai liao PAF-41。zai liu liang gao da 72 wt%de SPAF-41fu ge cai liao biao xian chu liang hao de bei lv xing neng he you yi de xun huan xing neng ,zai 0.5 Cxia de shou ci fang dian bi rong liang wei 725.8 mAh g’,xun huan 500juan hou ,ke ni rong liang wei chi zai 491.4 mAh g-1,mei juan de rong liang cui jian lv wei 0.06%。tong shi ,gong e dian zi jie gou fu yu PAF-41liang hao de dao dian xing ,SPAF-41de ku lun xiao lv gao da 97.36%。2.yi pai qin he san ju lv qing wei chan ti ,zai K2CO3de cui hua zuo yong xia ge cheng le ju you duo ji kong jie gou de han dan duo kong fang xiang gu jia cai liao PAF-6。jing guo 500℃re chu li ,de dao duo kong tan cai liao CPAF-6。fen bie yi PAF-6he CPAF-6zuo wei liu de su zhu cai liao ,de dao SPAF-6he SCPAF-6fu ge cai liao 。dian hua xue ce shi jie guo biao ming ,xiang dui yu SPAF-6,SCPAF-6dian ji cai liao biao xian chu geng hao de bei lv xing neng he chang xun huan xing neng 。zai 0.5 Cde dian liu mi du xia ,zai liu liang wei 49.2 wt%de SCPAF-6de shou ci fang dian bi rong liang wei 751.2 mAh g-1,xun huan 300juan hou ,fang dian bi rong liang ke bao chi zai 474.3 mAh g-1,ku lun xiao lv wei 96.78%,mei juan de rong liang cui jian lv wei 0.123%。3.shua yong tan hua de PAF-6(CPAF-6)zuo wei liu de su zhu cai liao ,tong guo rong rong kuo san de fang fa zhi bei le S1-xSex/CPAF-6(x≤0.1)fu ge cai liao 。dian hua xue zu kang jie guo biao ming sui zhao dian ji cai liao zhong xi han liang de zeng jia ,dian ji cai liao de dao dian xing ye xiang ying zeng jia 。huo xing wu zhi han liang wei 43.98 wt%de S0.9Seo.1/CPAF-6fu ge cai liao ju you jiao hao de bei lv xing neng he chang xun huan xing neng 。zai 1 A g-1de dian liu mi du xia ,gai fu ge cai liao shou ci fang dian bi rong liang wei 1225 mAh g-1,xun huan 400juan hou ,ku lun xiao lv wei 99.86%,mei juan de rong liang cui jian lv wei 0.162%。

论文参考文献

  • [1].多级孔金属-有机骨架材料的常温快速合成及机理研究[D]. 张航.华南理工大学2019
  • [2].锆金属有机骨架材料负载ZnS:Mn纳米粒子及化学改性研究[D]. 亢玫.西安理工大学2016
  • [3].碳点—金属有机骨架材料的制备及其在重金属离子检测中的应用[D]. 王莹瑛.兰州大学2019
  • [4].功能化多孔有机骨架材料的合成及其在气体吸附分离方面的应用[D]. 付慧珊.东北师范大学2019
  • [5].多孔芳香骨架材料在金属离子吸附及催化领域的应用研究[D]. 孟庆浩.东北师范大学2019
  • [6].多孔芳香骨架材料于生物及医药方面的应用研究[D]. 赵雪.东北师范大学2018
  • [7].含铟硫属簇基骨架材料的合成和性质研究[D]. 王红香.苏州大学2018
  • [8].含羟基多孔芳香骨架材料的合成及性质研究[D]. 张旭.东北师范大学2018
  • [9].金属有机骨架材料衍生多孔碳/硒复合材料的制备及其储钠性能研究[D]. 李思齐.中国科学技术大学2018
  • [10].金属有机骨架材料及其衍生物的电化学储锂性能研究[D]. 赵冲冲.湘潭大学2015
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  • [7].高负载多孔碳材料制备及在锂硫电池中的应用[D]. 刘畅.江汉大学2019
  • [8].多孔锂硫电池正极材料的制备与电化学性能研究[D]. 苏文晓.兰州理工大学2019
  • [9].锂硫电池隔膜修饰与锂硒电池正极设计研究[D]. 邸会芳.吉林大学2019
  • [10].MOFs衍生物作为锂硫电池限硫载体的设计制备及其电化学性能研究[D]. 刘月娇.南京邮电大学2018
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自天津工业大学的王骞,发表于刊物天津工业大学2019-07-05论文,是一篇关于含氮材料论文,多孔芳香骨架材料论文,硒掺杂论文,锂硫电池论文,天津工业大学2019-07-05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,资料来自天津工业大学2019-07-05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。

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