一、糠醇树脂炭化产物作为锂离子电池炭电极材料的研究(II)——炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能测试（论文文献综述）
刘震[1]（2021）在《木质纤维素的低温热解炭化及其储锂性能研究》文中研究说明
马丽洁[2]（2021）在《稻壳中木质纤维素组分对C/SiO2负极材料的电化学性能影响》文中研究指明稻壳是一种常见的农业废弃物,富含木质纤维素和二氧化硅。从稻壳中回收附加值产品,探索农业废弃物的经济增值途径,已引起广泛关注。目前,稻壳的利用率仍较低,对于大多数稻壳基产品只利用了其中的一种组分,而其剩余残渣直接被丢弃。提取稻壳中某些木质纤维素组分后,利用剩余残渣制备C/SiO2负极材料,将是实现稻壳综合利用的理想方式。而剩余残渣的组分与提取工艺有关,残渣中木质纤维素组分的不同会导致形成具有不同特征的C/SiO2复合材料。因此,明确木质纤维素组分对C/SiO2负极材料的性能影响至关重要。本文以稻壳为原材料,根据三种木质纤维素的结构特点调整它们的提取工艺,获得含有不同组分的糖渣（SRs）。经过炭化、球磨制备了C/SiO2复合材料,并测试了其作为锂离子电池负极的电化学性能。主要研究内容及结果如下:（1）采用无机酸溶液提取稻壳中具有高附加值的多糖组分（半纤维素和纤维素）得到糖渣。糖渣经过炭化和球磨处理后制备C/SiO2复合材料。结果表明,以含结晶纤维素比例最多的糖渣为原料得到的C/SiO2复合材料作为锂离子电池负极时,呈现出的电化学性能（循环性能、首次库仑效率和阻抗性能）最佳。在电流密度为0.1 A g-1时,首次放电比容量达到了1185 m Ah g-1,循环100次后放电比容量仍能稳定在553 m Ah g-1,表现出了良好的循环性能。（2）用1.0 M HCl溶液处理稻壳,得到无半纤维素和无定形纤维素的糖渣,然后用不同浓度的乙酸/水溶液脱除糖渣中的木质素。再经过炭化和球磨处理后制备分级多孔C/SiO2复合材料。结果表明:经过乙酸与水体积比为6:4的溶液处理后得到的C/SiO2复合材料具有最高的放电比容量和首次库伦效率。在电流密度0.1 A g-1时,其首次放电比容量达到了1380 m Ah g-1,首次库伦效率达到了57.8%,经过100次循环后,仍然具有624 m Ah g-1的放电比容量,而且循环曲线有继续上升的趋势。
张亚[3]（2021）在《KOH活化共轭微孔聚合物硬炭的制备与储锂性能研究》文中进行了进一步梳理共轭微孔聚合物（CMP）的碳含量高,经过高温热解质量损失小,所得的炭化物能够保持CMP原有的形貌结构。此外,CMP的结构可调,便于通过单体将杂原子引入到其结构中,是一种非常理想的硬炭材料前驱体。本文采用不同单体合成了CMP、含氮CMP以及含硫CMP,并以其为前驱体,经KOH活化炭化,制备了KOH活化多孔硬炭、含氮硬炭以及含硫硬炭,探究了KOH活化炭化对多孔硬炭、含氮硬炭和含硫硬炭材料的结构和电化学性能的影响。主要研究内容如下:（1）以1,3,5-三乙炔基苯为单体,碘化亚铜、双（三苯基膦）二氯化钯（II）为催化剂,自聚合成CMP。再以CMP为前驱体,通过高温处理制备了多孔硬炭（PHC）和KOH活化多孔硬炭（PHC-K）,并对其性能进行了研究。SEM表征证明PHC和PHC-K都是由许多纳米颗粒堆积而成,经过炭化仍能较好的保持CMP原有的形貌结构;氮吸附脱附测试证明经过活化炭化,PHC-K的比表面积明显增加;电化学测试结果表明PHC-K具有良好的电化学性能,在0.1 A·g-1的电流密度下,PHC-K的初次充电比容量高达972.1 m Ah·g-1,在0.6A·g-1电流密度下循环300圈后充电比容量高达621.7 m Ah·g-1。（2）以1,3,5-三乙炔基苯为单体,分别与2,5-二溴吡嗪和2,5-二溴吡啶两种单体在碘化亚铜（Cu I）以及四（三苯基膦）钯（0）作催化剂的条件下,反应合成了网络结构含氮共轭微孔聚合物（N2CMP）和球状含氮共轭微孔聚合物（N1CMP）。再以N2CMP和N1CMP为前驱体,通过高温热解和KOH活化炭化分别制备了含氮硬炭N2HC、N1HC以及KOH活化含氮硬炭N2HC-K,并对其性能进行了研究。SEM表征证明N2HC-K、N2HC和N1HC三种材料均较好的保留了其前驱体的形貌结构;氮吸附脱附测试表明KOH活化炭化提高了N2HC-K的比表面积;元素分析表明N1HC、N2HC和N2HC-K的氮含量分别为3.75%、5.08%和5.34%;电化学测试结果表明N2HC-K的电化学性能较好,在0.1 A·g-1的电流密度下,N2HC-K的首次充电比容量高达604.8 m Ah·g-1。在0.6A·g-1电流密度下循环500次后比容量高达488.2 m Ah·g-1。（3）以含硫单体2,5-二溴噻吩和1,3,5-三乙炔基苯为原料合成了含硫共轭微孔聚合物（SCMP）,再以其为前驱体,经高温炭化制备了含硫硬炭SHC。为了进一步提高其电化学性能,使用KOH为活化剂,对SCMP进行活化改性,然后再高温热解获得KOH活化含硫硬炭SHC-K。SEM表征表明SCMP、SHC和SHC-K的形貌相似,说明SCMP经过高温热解所得的硬炭可以很好的保持原有的形貌结构;氮气吸附-脱附测试表明SCMP、SHC和SHC-K均为多孔材料,比表面积分别为697.2、741.4和1624.2 m2·g-1,KOH活化炭化使SHC-K的比表面积大幅度增加;元素分析表明SHC和SHC-K的硫含量分别为3.657%和4.438%;电化学测试结果表明经KOH活化炭化处理后,SHC-K材料的电化学性能明显提升。在0.1 A·g-1的电流密度下,SHC-K的首次充电比容量高达842.2 m Ah·g-1,远高于SHC材料的614.4m Ah·g-1的充电比容量。SHC-K在0.6A·g-1电流密度下充放电500次后比容量高达565.9 m Ah·g-1。
韩健[4]（2021）在《功能化硅纳米负极材料制备及电化学性能》文中研究说明便携式电子设备及电动汽车的快速发展与普及,对锂离子电池的能量密度和循环寿命有了更高的要求。与商业石墨负极相比,硅基材料具有高质量比容量,以及较低的脱/嵌锂电位,成为最具商业应用前景的锂离子电池负极材料之一。但在充放电过程中,硅基材料巨大的体积膨胀效应,使电极厚度剧烈变化、活性物质破碎粉化,及固体电解质膜（SEI）不断增厚,导致安全问题和的容量迅速衰减,因此解决硅基负极材料的体积膨胀问题是目前研究的重点。本论文以硅碳复合材料为研究对象,设计、制备不同组分及结构的硅-碳材料来提高负极材料的电化学性能。得到的主要结果如下:（1）通过简易无污染的方法制备了石墨烯层间嵌入Si/C核壳结构的负极材料。首先,多巴胺通过自聚合的方式,在商品化硅基颗粒表面形成一层聚多巴胺（Si/PDA）;将Si/PDA分散在氧化石墨烯溶液中,利用聚多巴胺表面的羟基、氨基和氧化石墨烯表面的官能团形成氢键,使Si/PDA均匀分布在氧化石墨烯层间（Si/PDA-GO）;将Si/PDA-GO中聚多巴胺炭化形成碳层,同时将氧化石墨烯还原,得到了 Si/碳层-石墨烯（Si/C-G）负极材料。该材料中PDA炭化形成的碳层可缓冲硅基颗粒的体积膨胀,石墨烯可有效地阻止Si/C团聚,而Si/C置于石墨烯层间可有效的阻止石墨烯堆叠。石墨烯作为二级缓冲结构,为硅颗粒的体积膨胀提供空间,同时避免Si/C与电解液直接接触,从而形成了稳定的SEI膜,得到了好的电化学性能。（2）将纳米金刚石引入到Si/C-G体系中,使得Si/C与纳米金刚石同时均匀的分散在石墨烯层间。纳米金刚石好的热稳定性能够保证材料在热处理过程后仍保持松散的结构,避免Si/C团聚和石墨烯堆叠;纳米金刚石对锂离子具有高的吸附能,易于吸附锂离子,从而增加了锂离子沉积的活性位点,提高了硅基颗粒表面锂离子的浓度,进而提高了锂离子的扩散速率,表现出了优异的倍率性能,在35790 mAg-1的电流密度下,得到了 528.7 mAhg-1的容量。（3）采用蔗糖对氧化亚硅进行包覆,再将蔗糖炭化形成包覆碳层,不仅可以提高氧化亚硅基材料的导电性,而且能避免氧化亚硅基材料与电解液直接接触;在蔗糖炭化的同时,氧化亚硅发生歧化反应生成Si/SiOx/C,氢氟酸洗涤除去二氧化硅后,氧化亚硅基材料生成大量的孔结构,可为氧化亚硅基材料的体积膨胀提供空间。在Si/SiOx/C表面原位生长碳纳米管制备了 Si/SiOx/C-CNT负极材料,碳纳米管构建交叉网络结构,将Si/SiOx/C嵌在碳纳米管的交叉网络结构中,不仅能够利用碳纳米管的高电子电导率提高氧化亚硅基材料的导电性,而且保证了Si/SiOx/C在充放电过程中的电接触。碳纳米管交叉网络结构具有大量的孔隙结构,可作为二级缓冲结构,为Si/SiOx/C的体积膨胀提供空间,实现了好的循环稳定性。将Si/SiOx/C-CNT与石墨负极材料混合,取得了好的电化学性能,经过200次恒流充放电,容量没有明显的衰减。以预嵌锂的Si/SiOx/C-CNT为负极材料,LFP为正极材料,组装了全电池,经过250个恒流充放电循环后的可逆容量依然高达143.1 mAh g-1,表明该负极材料具有好的实际应用前景。
刘金炜[5]（2020）在《纤维素基复合负极材料制备及电化学性能研究》文中进行了进一步梳理现阶段石墨材料是商业化锂电池中常用负极材料,存在比容量低,循环性能差等问题。本论文选取高比容量的Fe2O3作为电极活性物质,并结合纤维素碳气凝胶的多孔结构及石墨烯的高导电性,制备一种新型负极材料,探究其电化学性能。论文主要进行了四个方面的研究,分别是纤维素碳气凝胶基底的制备与表征、石墨烯/介孔Fe2O3粒子的制备与表征、纤维素碳气凝胶基底负极材料制备与表征及负极材料的电化学测试。试验中对各个阶段制备的样品主要进行FTIR、XRD、Raman、SEM、TEM、N2吸脱附以及流变学等测试。研究结果表明:（1）以纤维素碳气凝胶作为复合负极材料的基底时,制备工艺对其电化学性能有明显的影响,循环冷冻法制备的纤维素碳气凝胶基底负极材料的电化学性能要优于加热法。（2）循环冷冻法制备的负极材料,其首圈放电比容量可达900mAh/g。在0.6 C充放电的倍率下,经100圈充放电循环后,比容量维持在410 mAh/g,容量稳定在初始容量的75%。（3）本研究所制备的复合负极材料具有较优的长循环性能及较高的循环比容量,可应用在生活中常用小型电子设备的负极材料中。
黄滔[6]（2020）在《椰壳基硬炭负极材料的结构与电化学性能研究》文中指出锂离子电池在过去三十年间已取得了巨大的商业成功,但锂离子电池所使用的原材料成本迅速上升,因此激发了人们探索成本更低的储能系统的兴趣,其中钠/钾离子电池由于原材料资源丰富,分布广泛,得到了很多关注。钠/钾离子电池与锂离子电池具有相同的工作原理,但Na+/K+的性质与Li+有很大差异,因此锂离子电池中最常见的负极材料石墨在钠/钾离子电池中表现出较差的电化学性能。硬炭由于具有高的存储容量,适当的工作电势和较好的循环稳定性而成为钠/钾离子电池较有希望的负极材料。其中,以环保、廉价和可再生的生物质衍生的硬炭材料在成本以及商业化方面展现出巨大的优势。本文选用生物质椰壳为前驱体制备了椰壳基硬炭负极材料。探讨了制备过程中的炭化温度和粒径分布等条件对椰壳基硬炭微观结构及其在锂/钠/钾离子电池中电化学性能的影响。为了更好地研究椰壳基硬炭负极材料在钠离子全电池中的实际电化学性能,我们还制备了一种钠离子电池正极材料与之组装成全电池。主要研究结果如下:（1）采用一步热解法制备出椰壳基硬炭（CSHC）,分析了不同炭化温度的椰壳基硬炭在锂离子电池中的电化学性能。通过离心沉降的方法分离出粒径分布不同的椰壳基硬炭材料,探讨了硬炭颗粒的粒径分布对其结构及电化学性能的影响。发现随着材料颗粒粒径的减小,CSHC材料的比表面积增大,且微孔数量略微增多,首次库伦效率降低,而可逆比容量略微升高,循环稳定性则相应降低,当D50值为1.1μm时具有最高的可逆比容量和倍率性能;当D50值为14.8μm时则具有最高的首次库伦效率和循环稳定性,在30 m A/g的电流密度下循环60周后,循环保持率为78.3%。（2）系统研究了炭化温度对椰壳基硬炭中石墨微晶尺寸及表面缺陷等结构的影响,并使用恒电流间歇滴定技术（GITT）探讨并对比了椰壳基硬炭材料中Na+、K+的存储机制。发现随着热解温度（800～1600°C）的升高,椰壳硬炭中石墨微晶的尺寸增大,层间距d002减小,且缺陷及含氧官能团等活性位点不断减少。微观结构的变化使得不同温度下炭化的椰壳基硬炭在钠/钾离子电池中的电化学性能各异。当热解温度为1400°C时,具有优异的储钠性能:在20 m A/g的电流密度下可逆比容量高达338.3 m Ah/g,首次库伦效率高达89%,且具有良好的循环稳定性。当热解温度为1000°C,具有良好的储钾性能:在30 m A/g的电流密度下可逆比容量高达254.5 m Ah/g,首次库伦效率为75%。（3）通过改变Ti掺杂替换量制备了Na0.9Ni0.5Mn0.5-xTixO2（x=0.1,0.2,0.3）钠离子电池层状氧化物正极材料。当Ti替换量为0.2时表现出最佳的电化学性能,在0.1C的倍率下,首次放电容量为114.4 m Ah/g,在0.67C循环1000周后,容量保持率为60%。将该正极材料与椰壳基硬炭CSHC-14负极材料匹配成钠离子全电池,通过改变N/P比研究了全电池的电化学性能,当N/P比为0.94时,全电池在1C倍率下的能量密度为221 Wh/kg,循环470周保持为141 Wh/kg。进一步对比发现CSHC材料在钠离子全电池中该材料的倍率性能远优于半电池。
周君[7]（2020）在《硅基复合纳米材料的制备及储锂性能优化》文中进行了进一步梳理具有高能量密度和长循环寿命的锂离子电池（LIB）被广泛用于电动汽车和便携设备的储能系统中。市场对更优性能锂离子电池的应用需求激发了业界围绕新型电极材料的研究热情。硅基材料因其高理论容量(Li22Si5,4200 mAh·g-1)、低放电电压（0.5 V vs.Li/Li+）、来源广泛等优势而成为有前景的负极材料,并受到了人们的广泛的关注。尤其是当电池处于快速充放电或者低温条件下时,硅基材料能有效避免商用阳极（石墨）表面的析锂现象,这让硅基材料可替代它成为新型长续航动力锂离子电池的重要负极材料。可是,纳米尺寸的硅基材料的团聚以及在（去）锂化过程中体积效应（>300%）会产生一系列限制硅负极应用的问题,如:硅晶体裂化、电极结构崩塌、电极内部电接触劣化等。本文针以上问题,由结构设计出发,选用“piranha溶液腐蚀法”处理商业化的纳米Si材料,在改进其亲水性同时缓解纳米硅颗粒聚集严重的问题。进一步地,通过引入硼、氮元素共掺杂的碳材料对其进行包覆,来兼顾“原位包覆”与“导电骨架材料”的特性;此外,本论文还探索了不同的粘结剂组成对硅枝晶电化学性能的影响。具体内容如下:（1）Piranha溶液对纳米Si材料进行表面处理购买粒径为50～120纳米的商业化Si粉作为原料,采用piranha溶液（浓硫酸:过氧化氢体积比为3:1）在95oC的油浴环境下刻蚀2 h,并洗涤至不同pH制备出不同表面状态的纳米Si材料。通过XRD检测腐蚀过程中物相成分的变化,并使用SEM及TEM观察piranha溶液纳米硅形貌的变化。结果表明,对比于原料Si粉(首次放电容量为2621.2 mAh·g-1,120次循环后放电容量307.1 mAh?g-1),piranha处理后并稀释至pH=7的Si粉电化学性能有明显改善:在200 mA?g-1的电流密度下,首次嵌锂容量为4173.88 mAh?g-1,首效达到86.29%;在电流密度为500 mA?g-1的条件下,120个充放电循环圈后容量为823.79 mAh?g-1。（2）高分子辅助制备纳米Si@C-B,N复合负极材料通过在piranha溶液处理制备的纳米Si材料表面原位生长一层硼酸掺杂的聚苯胺,将其经850oC高温炭化后,制备出纳米Si@C-B,N复合负极材料。其中,约5 nm的硼、氮元素掺杂型碳层在体系中起导电剂和骨架作用,在200 mA?g-1的电流密度下,首圈放电容量为3634.19 mAh?g-1,首效高达87.68%。当电流密度500 mA?g-1时,340个循环后放电比容量仍具有为1298.85 mAh?g-1。硼、氮元素的掺杂提高了碳层的导电率和电化学稳定性,使得碳层不仅能规避Si与电解液的直接接触,还能实现Si@C复合负极中锂离子和电子快速稳定的传导。（3）粘结剂组成对于多孔Si枝晶电化学性能的影响以脱合金法制备的多孔硅枝晶为活性材料,分别使用聚丙烯酸（PAA）、海藻酸钠（SA）及1:1质量比的二者混合物作为粘结剂制备极片,并对其电化学性能进行探究。傅里叶红外测试表明,PAA与SA在高温条件下发生了脱水缩合反应,成功生成了交联网络结构。对不同粘结剂组装的电池先200 mA?g-1活化五圈,然后在500 mA?g-1的电流密度下循环200圈。其中,PAA+SA对应的电池保持了1206mAh?g-1的稳定比容量,优于PAA的378 mAh·g-1及SA的801 mAh·g-1。综上,PAA+SA混合交联粘结剂对于改善多孔Si枝晶的循环稳定性有良好效果。
康翠花[8]（2020）在《低聚物衍生炭及其锰氧化物复合材料的储能性能研究》文中进行了进一步梳理由于发达的孔结构、丰富的杂原子和快速的动力学,多维度的多孔炭材料在电化学储能领域展现出广阔的应用前景。鉴于新型储能设备对电极材料容量、倍率以及循环等关键性能的全面需求,传统的石墨电极已难以时代满足发展的需要,因此开发新型的多孔炭材料具有重要的研究意义。本文采用低分子有机物甘脲为炭前驱体、RGO为骨架,制备了氮掺杂炭@RGO复合电极材料,系统研究了炭化温度和RGO骨架对复合材料储钠性能的影响;进一步的以氮掺杂炭@RGO为导电骨架,通过原位复合制备了锚定于氮掺杂炭@RGO骨架的氧化锰材料,并详细研究了煅烧气氛、导电骨架等因素对氧化锰储锂性能的影响。以低分子量的甘脲为炭前驱体、石墨烯为骨架,通过原位复合、炭化的策略制备了一种具有极高氮含量的氮掺杂炭@RGO复合电极材料。该材料为典型的介孔-大孔分层级多孔炭材料,比表面积为42.3 m2g-1,氮掺杂量高达10.29%。作为钠离子电池负极时,该材料展现出高的可逆比容量（0.05 A g-1时为281.5 mAh g-1）、优异的倍率性能、长循环性能（5 A g-1下3000次循环后保持约186 mAh g-1）和快速的动力学。采用原位水热复合策略将氮掺杂炭@RGO与锰氧化物复合,制备了锚定于多孔炭网络的混合价氧化锰。还原气氛下煅烧的复合产物具有纳米片堆叠的微米立方形貌和216.26 m2 g-1的比表面积,而且整体物相以高电化学活性的MnO为主。作为锂离子电池负极时,在0.1 A g-1下的首圈充电比容量为778.2 mAh g-1,在1 A g-1的高电流密度下循环1000后的可逆比容量为402 mA h g-1。以甘脲为前驱体、KOH为活化剂,在800℃下活化制备了具有微孔-介孔分层级孔结构的多孔炭,其比表面积高达2961.11 m2 g-1,而且以孔径1-5 nm离子可及孔为主。以此多孔炭为正极,分别以上述两种复合材料为负极组装了钠离子混合电容器和锂离子混合电容器,两种混合储能设备均表现出极高的能量/功率密度和优异的循环性能。
左浩淼[9]（2020）在《石墨烯添加对MCMBs形成及电化学性能影响的研究》文中提出中间相沥青炭微球（Mesocarbon Microbeads,MCMBs）是一种新型炭材料,具有独特的结构、良好的化学稳定性、高的导电性以及导热性,是制备高性能炭材料的优质前躯体,在诸多领域有应用价值。MCMBs具有独特的球形形貌、层片分子平行堆砌的微观结构以及作为电极材料时的优异的循环稳定性、良好的倍率性能等特点,成为一种有前景的锂电池负极材料。由碳原子组成的六角型呈蜂窝状结构的平面二维纳米材料石墨烯（Graphene）,具有高导电性、高导热性、高比表面积、高强度和刚度等诸多优良特性。物理化学性能优异的石墨烯,在高能量密度、高功率密度的锂离子电池负极材料方向有着非常重要的应用价值。本论文以煤焦油沥青为原料,采用热缩聚法,研究了原料组成对MCMBs形成的影响,通过改变聚合温度、恒温时间等因素来探索合理的制备工艺。重点通过添加石墨烯,诱导原料沥青中的芳烃分子取向排列,促进MCMBs的形成,考察了石墨烯添加量、温度、时间等因素对MCMBs形貌、结构和形成机制的影响。对MCMBs进行炭化和石墨化处理后,进行电化学性能测试。利用偏光显微镜、SEM、XRD及FTIR等测试仪器对MCMBs的形貌、结构进行研究,利用蓝电电池测试系统对MCMBs的电化学性能进行测试,探讨不同制备条件对MCMBs形成过程、微观形貌、晶体结构和电性能的影响。实验结果表明,原生PI含量和灰分低的RCTP组分更加均匀,更有利于探究添加剂对MCMBs形成的影响。聚合温度和恒温时间对MCMBs的制备有着重要的影响,提高聚合温度或者延长恒温时间都有利于MCMBs的长大。未添加石墨烯时,410℃恒温5h制备出没有融并的MCMBs,MCMBs收率为26.2%。石墨烯的添加,使RCTP中的芳烃分子在石墨烯片层上取向排列,有利于MCMBs晶核的形成,促进MCMBs长大,当添加量为0.1 wt%时,d002最小（0.3437nm）,样品的晶体结构完善。随着石墨烯添加量的增加,MCMBs的收率呈递增趋势。过量的石墨烯阻碍了 MCMBs的长大和融并,当添加量超过0.3wt%时,芳烃分子无法有效堆叠在一起,不易形成MCMBs。炭化后的MCMBs属于无定形炭材料,具有较高的比容量,但首次充放电效率较低。石墨烯添加量为0.05wt%的样品首次效率（69.5%）最高,首次充放电比容量分别为395.1mAh·g-1和568.4mAh·g-1。添加石墨烯后得到的MCMBs是易石墨化炭材料。石墨烯添加量为0.3wt%的石墨化MCMBs,首次充放电比容量分别为200.1mAh·g-1和392.2mAh·g-1,首次效率为76.5%,经过20次循环后,可逆比容量为298.5mAh·g-1,容量保持率为99.5%。添加石墨烯后,石墨化MCMBs具有较好的倍率性能,石墨烯的含量从0.05wt%增加到0.5wt%,在不同电流密度下,各个样品的平均可逆比容量高于未添加石墨烯的样品。石墨烯添加量为0.5wt%的样品,在1A·g-1的电流密度下,可以保持156.3mAh·g-1的比容量。
闫昊[10]（2020）在《炭气凝胶及其复合材料的制备与电化学性能的研究》文中进行了进一步梳理目前,锂离子电池和超级电容器作为一次性非再生能源的替代品,成为最具发展前景的新能源,并获得广泛的研究和多领域的应用。绿色环保和可持续发展是今后的发展趋势,要求锂离子电池和超级电容器电极不仅能提供优异的电化学性能,还要绿色环保,所以来源广泛的绿色环保炭材料成为了研究者们关注的重点。炭气凝胶以其大的孔隙率和丰富的介孔结构,特别是可以通过溶胶-凝胶过程实现纳米尺度的可控设计和掺杂,可满足不同储能器件对材料在结构和性能上的要求。因此使用环境友好的碳源制备成炭气凝胶用作储能器件电极材料并通过掺杂方法提高其电化学性能成为了研究中的一项重要工作。本研究分别以壳聚糖和苯胺为前驱体设计合成了高性能储能器件用的氮、硅掺杂的炭气凝胶复合电极材料。首先以天然的生物质壳聚糖作为氮源,以植酸和氧化石墨烯为添加剂,通过植酸的螯合作用将壳聚糖和氧化石墨烯相结合,采用水热、冷冻干燥和炭化活化等过程制备出具有独特三维层状分级多孔结构的氮磷共掺杂炭气凝胶。考察了不同植酸浓度、不同炭化温度和活化过程对氮磷共掺杂炭气凝胶结构和性能的影响,设计合成出电化学性能优异的氮磷共掺杂炭气凝胶超级电容器电极材料。其次,本研究以苯胺为前驱体,植酸和过硫酸铵作为添加剂,通过原位聚合和冷冻干燥的方法将纳米硅包覆在聚苯胺气凝胶中,进一步采用高温炭化的方法制备了炭气凝胶包覆纳米硅复合材料。采用不同测试手段对炭气凝胶包覆纳米硅材料的形貌结构和电化学性能进行了研究,对今后进一步研究大容量、高性能的锂离子电池负极材料奠定了基础。主要研究结果表明:（1）在植酸添加量为2.0mL时,炭化后的气凝胶复合材料作为超级电容器电极时具有最优异的电化学性能。在0.5A·g-1的电流密度下比电容为178 F·g-1;当电流密度增大到10 A·g-1时,其比电容为99 F·g-1,电容保持率为55.6%。对于活化后的材料来说,当植酸添加量为1.5mL时,气凝胶复合材料作为超级电容器电极时具有最优异的电化学性能,其比电容在0.5 A·g-1的电流密度下为119 F·g-1当电流密度增大到10 A·g-1时,其比电容为112 F·g-1,电容保持率为94.1%。（2）以植酸添加量为1.0 mL的氮磷共掺杂炭气凝胶为例,比电容在炭化温度为1000℃时达到最大。电流密度为0.5A·g-1时,样品比电容为148 F·g-1,当电流密度增大到10 A·g-1时,其比电容为100 F·g-1。电容保持率为67.6%,具有比较优异的倍率性能。（3）研究中制备的炭气凝胶包覆纳米硅材料作为锂离子电池负极时,在50 mA·g-1下的首次充电比容量和首次放电比容量分别为1506 mAh·g-1和1239 mAh·g-1,其首次库伦效率为82.3%。50次循环后,可逆容量为1215 mAh·g-1。当电流密度增大到3.0 A·g-1时,可逆容量仍能保持231 mAh·g-1。当电流密度恢复到50 mA·g-1时,可逆容量能回到1113 mAh·g-1,说明炭气凝胶包覆硅有较为优异的电化学性能。
二、糠醇树脂炭化产物作为锂离子电池炭电极材料的研究(II)——炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能测试（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、糠醇树脂炭化产物作为锂离子电池炭电极材料的研究(II)——炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能测试（论文提纲范文）
（2）稻壳中木质纤维素组分对C/SiO2负极材料的电化学性能影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展历程 |
| 1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理 |
| 1.2.3 锂离子电池的特点 |
| 1.3 锂离子电池的负极材料 |
| 1.3.1 炭基负极材料 |
| 1.3.2 硅基负极材料 |
| 1.3.2.1 单质硅基材料 |
| 1.4 稻壳简介 |
| 1.4.1 稻壳基本概况 |
| 1.4.2 稻壳的组成及有机组分介绍 |
| 1.4.3 稻壳在锂离子电池负极材料中的应用 |
| 1.4.3.1 稻壳基炭负极材料 |
| 1.4.3.2 稻壳基硅负极材料 |
| 1.4.3.3 稻壳基氧化硅负极材料 |
| 1.5 本文选题依据和研究内容 |
| 第二章 稻壳糖渣制备C/SiO_2负极材料及电化学性能测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要实验材料及实验仪器 |
| 2.2.2 电极制备及电池组装 |
| 2.2.3 材料制备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 样品的基本表征 |
| 2.3.1.1 样品的重量分析及TG分析 |
| 2.3.1.2 样品的形貌分析 |
| 2.3.1.3 样品的结构分析 |
| 2.3.2 电化学性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 稻壳脱木质素糖渣制备多孔C/SiO_2负极材料及电化学性能测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品和实验仪器 |
| 3.2.2 电极制作和电池组装 |
| 3.2.3 样品制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 样品的基本表征 |
| 3.3.1.1 样品的红外分析 |
| 3.3.1.2 样品的形貌分析 |
| 3.3.1.3 样品的热重分析 |
| 3.3.1.4 样品的拉曼光谱分析 |
| 3.3.1.5 样品的比表面积和孔径分布分析 |
| 3.3.1.6 样品的XPS分析 |
| 3.3.2 电化学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）KOH活化共轭微孔聚合物硬炭的制备与储锂性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展历史 |
| 1.2.2 锂离子电池的构成 |
| 1.3 锂离子电池的工作原理 |
| 1.4 锂离子电池负极材料的研究现状 |
| 1.5 共轭微孔聚合物(CMP)的合成及应用 |
| 1.5.1 共轭微孔聚合物(CMP)的合成 |
| 1.5.2 共轭微孔聚合物(CMP)的应用 |
| 1.6 本论文研究的意义及内容 |
| 第2章 KOH活化共轭微孔聚合物多孔硬炭的制备与储锂性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验所用的试剂和仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 CMP的制备 |
| 2.3.2 PHC的制备 |
| 2.3.3 PHC-K的制备 |
| 2.4 样品表征 |
| 2.5 电化学性能测试 |
| 2.6 实验结果与讨论 |
| 2.6.1 PHC和 PHC-K的形貌分析 |
| 2.6.2 PHC和 PHC-K的结构分析 |
| 2.6.3 PHC和 PHC-K的电化学性能研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 KOH活化含氮共轭微孔聚合物硬炭的制备与储锂性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验所用的试剂和仪器 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 N2CMP和 N1CMP的制备 |
| 3.3.2 N2HC和 N1HC的制备 |
| 3.3.3 N2HC-K的制备 |
| 3.4 样品表征 |
| 3.5 电化学性能测试 |
| 3.6 实验结果与讨论 |
| 3.6.1 含氮CMP及其炭化物的形貌分析 |
| 3.6.2 含氮CMP及其炭化物电极材料的结构分析 |
| 3.6.3 含氮CMP及其炭化物电极材料的比表面积和孔径分布 |
| 3.6.4 N1HC、N2HC和 N2HC-K电极材料的电化学性能研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 KOH活化含硫共轭微孔聚合物硬炭的制备与储锂性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验所用的试剂和仪器 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 实验部分 |
| 4.3.1 SCMP的制备 |
| 4.3.2 SHC的制备 |
| 4.3.3 SHC-K的制备 |
| 4.4 样品表征 |
| 4.5 电化学性能测试 |
| 4.6 实验结果与讨论 |
| 4.6.1 SCMP、SHC和 SHC-K材料的形貌表征 |
| 4.6.2 SCMP、SHC和 SHC-K材料的结构分析 |
| 4.6.3 SHC和 SHC-K材料的电化学性能研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
（4）功能化硅纳米负极材料制备及电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 锂离子电池组成和原理 |
| 1.3 硅基负极材料 |
| 1.3.1 负极材料 |
| 1.3.2 硅基电池负极材料的优势及存在的问题 |
| 1.3.3 硅基锂离子电池负极材料的嵌锂机理 |
| 1.4 硅基负极材料进展 |
| 1.4.1 硅纳米结构设计与改性 |
| 1.4.2 硅碳复合与改性 |
| 1.4.3 氧化亚硅负极材料 |
| 1.5 研究内容及意义 |
| 第二章 材料的结构表征及性能测试方法 |
| 2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2 材料结构表征和物理性能测试 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.3 激光拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.2.4 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.2.5 X射线光电子谱(XPS) |
| 2.2.6 热重分析仪(TGA) |
| 2.2.7 四探针测试仪 |
| 2.2.8 傅里叶红外光谱(FTIR) |
| 2.3 硅基负极电池的组装及电化学性能测试 |
| 2.3.1 电池极片的制作 |
| 2.3.2 电池组装 |
| 2.3.3 电池性能测试 |
| 第三章 碳包覆硅嵌入石墨烯片层材料的制备及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳包覆硅嵌入石墨烯片层材料的制备及结构表征 |
| 3.2.1 氧化石墨烯 |
| 3.2.2 碳包覆硅嵌入石墨烯片层材料 |
| 3.2.3 结构表征 |
| 3.3 电化学性能 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 纳米金刚石/碳包覆硅嵌入石墨烯片层材料的制备及电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纳米金刚石/碳包覆硅嵌入石墨烯片层材料的制备及结构表征 |
| 4.2.1 氧化石墨烯 |
| 4.2.2 纳米金刚石/碳包覆硅嵌入石墨烯片层材料 |
| 4.2.3 结构表征 |
| 4.3 电化学性能 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 CNT包覆Si/SiO_x/C的制备及其电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CNT包覆Si/SiO_x/C材料的制备及结构表征 |
| 5.2.1 硅氧化物的处理 |
| 5.2.2 结构表征 |
| 5.3 电化学性能 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 6.1 主要结论和创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间发表的论文与研究成果 |
| 致谢 |
（5）纤维素基复合负极材料制备及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池及负极材料研究现状与工作原理 |
| 1.2.1 锂离子电池发展历程 |
| 1.2.2 锂离子电池的组成及工作原理 |
| 1.2.3 常用负极材料研究现状及工作原理 |
| 1.2.4 水凝胶及生物质碳材料的研究现状 |
| 1.2.5 介孔氧化铁粒子制备的研究现状 |
| 1.2.6 石墨烯与金属复合材料的研究现状 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 纤维素气凝胶材料的制备与炭化 |
| 2.1 试验材料与设备 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 纤维素水凝胶的制备 |
| 2.2.2 纤维素气凝胶的制备 |
| 2.2.3 纤维素碳气凝胶材料的制备 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 两种方法制备的水凝胶的宏观形貌 |
| 2.3.2 两种方法制备的水凝胶的流变性测试 |
| 2.3.3 纤维素气凝胶的宏观与SEM表征 |
| 2.3.4 纤维素气凝胶的N_2吸脱附测试与分析 |
| 2.3.5 纤维素碳气凝胶材料的SEM表征 |
| 2.3.6 纤维素碳气凝胶材料的Raman测试与分析 |
| 2.3.7 纤维素碳气凝胶材料的N_2吸脱附测试与分析 |
| 2.3.8 纤维素碳气凝胶材料的FTIR测试与分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 介孔氧化铁粒子的制备 |
| 3.1 试验材料与设备 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 仪器设备 |
| 3.2 SBA-15模板的制备 |
| 3.3 介孔氧化铁粒子的制备 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 SBA-15模板的XRD表征与分析 |
| 3.4.2 SBA-15模板的FTIR表征与分析 |
| 3.4.3 SBA-15的N_2吸脱附测试与分析 |
| 3.4.4 SBA-15材料的SEM和TEM表征 |
| 3.4.5 介孔Fe_2O_3粒子的XRD测试与分析 |
| 3.4.6 介孔Fe_2O_3粒子的FTIR测试 |
| 3.4.7 介孔Fe_2O_3粒子的N_2吸脱附测试 |
| 3.5 小结 |
| 4 纤维素碳气凝胶基复合电极材料制备 |
| 4.1 试验材料与设备 |
| 4.1.1 试验材料 |
| 4.1.2 仪器设备 |
| 4.2 石墨烯复合介孔Fe_2O_3粒子的制备 |
| 4.3 纤维素碳气凝胶基复合电极材料的制备 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 石墨烯复合介孔Fe_2O_3粒子的宏观与SEM表征 |
| 4.4.2 石墨烯复合介孔Fe_2O_3粒子的FTIR测试与分析 |
| 4.4.3 石墨烯复合介孔Fe_2O_3粒子的拉曼测试与分析 |
| 4.4.4 纤维素碳气凝胶基复合材料的SEM表征与分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 复合负极材料的电化学测试与分析 |
| 5.1 试验材料与设备 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 仪器设备 |
| 5.2 研究方法 |
| 5.3 复合负极材料的循环伏安(CV)测试与分析 |
| 5.4 复合负极材料的横电流充放电测试与分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（6）椰壳基硬炭负极材料的结构与电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池简介 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.2.3 锂离子电池炭基负极材料 |
| 1.3 钠离子电池概述 |
| 1.3.1 钠离子电池简介 |
| 1.3.2 钠离子电池层状氧化物正极材料 |
| 1.3.3 钠离子电池炭基负极材料 |
| 1.4 钾离子电池概述 |
| 1.4.1 钾离子电池简介 |
| 1.4.2 钾离子电池炭基负极材料 |
| 1.5 生物质衍生的硬炭负极材料概述 |
| 1.5.1 生物质衍生的硬炭材料简介 |
| 1.5.2 生物质衍生的硬炭材料的制备方法 |
| 1.5.3 椰壳衍生炭材料研究现状 |
| 1.6 选题依据和主要研究内容 |
| 第2章 电极制备及结构与性能分析方法 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料表征分析方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜分析 |
| 2.2.2 透射电子显微镜分析 |
| 2.2.3 拉曼光谱分析 |
| 2.2.4 X射线衍射分析 |
| 2.2.5 氮气吸脱附测试 |
| 2.2.6 热重分析 |
| 2.2.7 红外分析 |
| 2.2.8 X射线光电子能谱分析 |
| 2.2.9 元素分析 |
| 2.3 电化学性能测试方法 |
| 2.3.1 电极制备及电池组装 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 2.3.3 恒电流间歇滴定测试 |
| 第3章 椰壳基硬炭作为锂离子电池负极材料的电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 椰壳及其衍生硬炭的基本性质 |
| 3.3 炭化温度对椰壳基硬炭电化学性能的影响 |
| 3.3.1 CSHC-x样品的制备 |
| 3.3.2 CSHC-x电化学性能表征 |
| 3.4 粒径分布对椰壳基硬炭结构与性能的影响 |
| 3.4.1 CSHC样品的制备 |
| 3.4.2 不同粒径椰壳基硬炭(CSHC)的结构特征 |
| 3.4.3 粒径分布对椰壳基硬炭电化学性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 椰壳基硬炭作为钠离子及钾离子电池负极材料的电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 炭化温度对椰壳基硬炭(CSHC-x)微观结构的影响 |
| 4.2.1 CSHC-x样品制备 |
| 4.2.2 CSHC-x的微观结构特征 |
| 4.2.3 CSHC-x的表面缺陷特征 |
| 4.3 CSHC-x在钠离子电池中的电化学性能 |
| 4.4 CSHC-x在钾离子电池中的电化学性能 |
| 4.5 CSHC-x的恒流间歇滴定(GITT) |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 椰壳基硬炭负极材料在钠离子全电池中的电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Na_(0.9)Ni_(0.5)Mn_(0.5-x)Ti_xO_2 正极的制备及电化学性能 |
| 5.2.1 Na_(0.9)Ni_(0.5)Mn_(0.5-x)Ti_xO_2 的制备 |
| 5.2.2 Na_(0.9)Ni_(0.5)Mn_(0.5-x)Ti_xO_2 的结构表征 |
| 5.2.3 Na_(0.9)Ni_(0.5)Mn_(0.5-x)Ti_xO_2 的电化学性能 |
| 5.3 钠离子全电池的电化学性能 |
| 5.3.1 钠离子全电池的组装 |
| 5.3.2 N/P比对钠离子全电池电化学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（7）硅基复合纳米材料的制备及储锂性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 锂离子电池发展历史简介 |
| 1.1.2 锂离子电池组成部分 |
| 1.1.3 锂离子电池工作原理 |
| 1.2 锂离子电池负极材料概述 |
| 1.2.1 碳基材料 |
| 1.2.2 氧化物负极 |
| 1.2.3 金属及合金类材料 |
| 1.3 锂离子电池硅负极材料的研究现状 |
| 1.3.1 硅负极的嵌锂机理 |
| 1.3.2 硅负极的主要问题及改善策略 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 电池的组装 |
| 2.2.1 极片的制备 |
| 2.2.2 扣式电池的组装 |
| 2.3 材料的表征测试 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射仪(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.4 傅利叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 2.3.5 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.6 热重-差热分析(TG) |
| 2.3.7 原子力显微镜(AFM) |
| 2.3.8 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.9 X射线荧光光谱(XRF) |
| 2.4 材料的电化学性能表征 |
| 2.4.1 充放电测试 |
| 2.4.2 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.3 交流阻抗测试(EIS) |
| 第三章 Piranha溶液对Si的表面处理及电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 商业化纳米Si粉的改性 |
| 3.2.1 Piranha溶液对纳米Si粉的表面处理 |
| 3.2.2 电极制备 |
| 3.3 Piranha溶液改性后的商业化纳米Si粉的物理性能表征 |
| 3.3.1 Piranha溶液表面处理前后的原料分析 |
| 3.3.2 稀释程度对样品形貌的影响 |
| 3.4 纳米Si材料的电化学性能表征 |
| 3.4.1 纳米Si材料的循环伏安图与倍率性能 |
| 3.4.2 纳米Si材料的循环性能与充放电曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高分子辅助制备纳米Si@C-B,N复合负极 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高分子辅助制备纳米Si@C-B,N复合负极材料 |
| 4.2.1 纳米Si@B,N掺杂型碳复合负极材料的制备 |
| 4.2.2 电极材料的制备 |
| 4.3 纳米Si@C-B,N复合负极材料的物理性能表征 |
| 4.3.1 纳米Si@C-B,N复合负极材料的组成分析 |
| 4.3.2 纳米Si@C-B,N复合负极材料的形貌分析 |
| 4.4 纳米Si@C-B,N复合负极材料的电化学性能表征 |
| 4.4.1 纳米Si@C-B,N复合负极材料的循环倍率性能 |
| 4.4.2 不同条件下制备的复合负极材料循环倍率性能 |
| 4.4.3 纳米Si@C-B,N复合负极材料的循环伏安图 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 粘结剂组成对多孔硅枝晶负极电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同粘结剂组成电极的制备 |
| 5.2.1 原料多孔硅的制备 |
| 5.2.2 不同粘结剂组成电池的制备 |
| 5.3 三维网络型粘结剂电极物理性能表征 |
| 5.3.1 合金腐蚀前后的原料分析 |
| 5.3.2 合金腐蚀对样品形貌的影响 |
| 5.3.3 不同组分粘结剂的红外分析 |
| 5.4 三维网络型粘结剂电极的电化学性能表征 |
| 5.4.1 三维网络型粘结剂电极的循环伏安图与倍率性能 |
| 5.4.2 三维网络型粘结剂电极的循环性能与充放电曲线 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）低聚物衍生炭及其锰氧化物复合材料的储能性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 混合电容器概述 |
| 1.1.1 混合电容器的组成及储能机理 |
| 1.1.2 锂/钠离子混合电容器负极材料 |
| 1.1.3 锂、钠离子混合电容器正极材料 |
| 1.2 炭材料概述 |
| 1.2.1 炭材料储能机理 |
| 1.2.2 炭材料作为锂离子混合电容器负极材料的改进策略 |
| 1.2.3 炭材料作为钠离子混合电容器负极材料的改进策略 |
| 1.2.4 炭材料作为锂、钠离子混合电容器正极材料的改进策略 |
| 1.3 炭材料前驱体概述 |
| 1.3.1 生物质前驱体 |
| 1.3.2 人工合成大分子前驱体 |
| 1.3.3 人工合成低分子前驱体 |
| 1.4 本课题研究内容及意义 |
| 第二章 材料的制备及研究方法 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2 电极材料制备方法 |
| 2.2.1 甘脲衍生炭@RGO炭材料的制备 |
| 2.2.2 氧化锰@甘脲衍生炭复合材料的制备 |
| 2.2.3 锂、钠离子混合电容器正极材料的制备 |
| 2.3 物理性能表征方法 |
| 2.3.1 热重与微分热重表征(TG/DTG) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 高倍透射电子显微镜(HRTEM) |
| 2.3.4 X射线衍射表征(XRD) |
| 2.3.5 拉曼光谱表征(Raman) |
| 2.3.6 氮气等温吸脱附表征 |
| 2.3.7 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 电极制备及半电池组装 |
| 2.4.2 锂/钠离子半电池测试 |
| 2.4.3 锂/钠离子电容器的组装 |
| 第三章 甘脲衍生炭@RGO复合材料的制备及其储钠性能的研究 |
| 3.1 甘脲衍生炭@RGO复合材料的成分和结构研究 |
| 3.1.1 FT-IR红外光谱分析 |
| 3.1.2 表面形貌分析 |
| 3.1.3 微观结构分析 |
| 3.1.4 石墨化程度及孔结构的表征 |
| 3.1.5 表面元素及化学态分析(XPS) |
| 3.2 电化学性能测试 |
| 3.2.1 不同温度制备样品的电化学性能测试 |
| 3.2.2 不同物质构成样品电化学性能测试 |
| 3.2.3 GLCG-800的快速充放电测试 |
| 3.3 动力学分析 |
| 3.3.1 电化学反应动力学 |
| 3.3.2 Na~+扩散动力学 |
| 3.3.3 阻抗分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氧化锰@多孔炭复合材料的制备及其储锂性能研究 |
| 4.1 氧化锰@多孔炭复合材料的成分与结构研究 |
| 4.1.1 物质组成与本征结构 |
| 4.1.2 表面元素及化学态分析 |
| 4.1.3 表面形貌分析 |
| 4.1.4 微观结构分析 |
| 4.1.5 孔结构分析 |
| 4.2 电化学性能测试 |
| 4.2.1 电化学反应机理 |
| 4.2.2 倍率及循环性能 |
| 4.3 动力学分析 |
| 4.3.1 电化学反应动力学 |
| 4.3.2 锂离子扩散动力学 |
| 4.3.3 阻抗分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 锂、钠离子混合电容器的组装及电化学性能研究 |
| 5.1 锂/钠离子混合电容器正极材料结构分析 |
| 5.1.1 SEM形貌分析 |
| 5.1.2 孔结构分析 |
| 5.2 钠离子混合电容器 |
| 5.2.1 钠离子混合电容器正极的电化学性能 |
| 5.2.2 钠离子混合电容器电化学性能 |
| 5.3 锂离子混合电容器 |
| 5.3.1 锂离子混合电容器正极的电化学性能 |
| 5.3.2 锂离子混合电容器的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果 |
| 作者和导师简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（9）石墨烯添加对MCMBs形成及电化学性能影响的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 中间相沥青炭微球的概述 |
| 1.2.1 中间相沥青炭微球的性质和结构 |
| 1.2.2 中间相沥青炭微球的形成机理 |
| 1.3 中间相沥青炭微球的制备方法 |
| 1.3.1 缩聚法 |
| 1.3.2 乳化法 |
| 1.3.3 悬浮法 |
| 1.4 影响MCMBs制备的因素 |
| 1.4.1 原料 |
| 1.4.2 聚合温度和恒温时间 |
| 1.4.3 体系压力和气氛 |
| 1.4.4 机械搅拌 |
| 1.4.5 添加剂 |
| 1.5 中间相沥青炭微球的应用 |
| 1.5.1 高密度高强度炭材料前驱体 |
| 1.5.2 高性能液相色谱柱填料 |
| 1.5.3 催化剂载体 |
| 1.5.4 高比表面积活性炭原料 |
| 1.5.5 电池电极材料 |
| 1.6 石墨烯概述 |
| 1.6.1 石墨烯简介 |
| 1.6.2 石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用 |
| 1.7 锂离子电池负极材料的介绍 |
| 1.7.1 锂离子电池的概述 |
| 1.7.2 锂离子电池的负极材料 |
| 1.8 课题的提出及研究内容 |
| 第2章 实验方法与测试表征 |
| 2.1 实验原料与试剂 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 MCMBs的制备与分离 |
| 2.3.2 MCMBs的炭化与石墨化 |
| 2.3.3 锂离子半电池的组装 |
| 2.4 测试与表征 |
| 2.4.1 原料沥青族组成 |
| 2.4.2 原料沥青软化点 |
| 2.4.3 元素分析 |
| 2.4.4 傅里叶变换红外光谱仪分析 |
| 2.4.5 偏光显微镜分析 |
| 2.4.6 扫描电子显微镜分析 |
| 2.4.7 X射线衍射分析 |
| 2.4.8 电化学测试分析 |
| 第3章 原料沥青的分析与选择 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原料沥青的性质 |
| 3.3 原料的热重分析 |
| 3.4 原料的红外光谱分析 |
| 3.5 原料沥青的初步缩聚 |
| 3.5.1 实验方法 |
| 3.5.2 分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 中间相沥青炭微球的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 聚合温度对MCMBs形成的影响 |
| 4.2.1 偏光显微镜分析 |
| 4.2.2 产率分析 |
| 4.2.3 微观形貌分析 |
| 4.2.4 结构分析 |
| 4.3 恒温时间对MCMBs形成的影响 |
| 4.3.1 偏光显微镜分析 |
| 4.3.2 产率分析 |
| 4.3.3 形貌分析 |
| 4.4 石墨烯对MCMBs形成的影响 |
| 4.4.1 石墨烯的添加 |
| 4.4.2 偏光显微镜分析 |
| 4.4.3 产率分析 |
| 4.4.4 微观形貌分析 |
| 4.4.5 结构分析 |
| 4.4.6 石墨烯影响MCMBs形成机理分析 |
| 4.5 MCMBs制备的放大实验 |
| 4.5.1 实验方法 |
| 4.5.2 石墨烯添加量对MCMBs的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 中间相沥青炭微球的电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MCMBs的炭化处理及电化学性能 |
| 5.2.1 炭化后MCMBs结构分析 |
| 5.2.2 炭化后MCMBs的循环性能 |
| 5.2.3 炭化后MCMBs的倍率性能 |
| 5.3 MCMBs的石墨化处理及电化学性能 |
| 5.3.1 石墨化后MCMBs结构分析 |
| 5.3.2 石墨化后MCMBs的循环伏安性能 |
| 5.3.3 石墨化后MCMBs的循环性能 |
| 5.3.4 石墨化后MCMBs的倍率性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（10）炭气凝胶及其复合材料的制备与电化学性能的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器的分类 |
| 1.2.2 超级电容器的应用 |
| 1.3 锂离子电池概述 |
| 1.3.1 锂离子电池的原理 |
| 1.3.2 锂离子电池的组成 |
| 1.3.3 硅基锂离子电池负极材料的研究现状 |
| 1.4 炭材料用作超级电容器的电极材料 |
| 1.5 气凝胶概述 |
| 1.5.1 气凝胶简介 |
| 1.5.2 气凝胶的制备 |
| 1.5.3 气凝胶的应用 |
| 1.6 杂原子掺杂炭材料用于电化学 |
| 1.6.1 氮掺杂 |
| 1.6.2 磷掺杂 |
| 1.6.3 硅掺杂 |
| 1.7 课题背景与研究内容 |
| 1.7.1 课题背景 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 创新点 |
| 第二章 实验与测试分析方法 |
| 2.1 化学试剂 |
| 2.2 本实验所使用的仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的制备 |
| 2.3.2 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的制备 |
| 2.3.3 工作电极的制备 |
| 2.3.4 超级电容器的组装 |
| 2.3.5 锂离子电池的组装 |
| 2.4 样品表征方法 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.3 红外光谱分析(FTIR) |
| 2.4.4 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.5 拉曼光谱分析(Raman spectroscopy) |
| 2.4.6 氮气吸脱附测试(N_2 absorption-desorption test) |
| 2.4.7 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5 电化学表征 |
| 2.5.1 循环伏安测试 |
| 2.5.2 恒流充放电测试 |
| 2.5.3 交流阻抗测试 |
| 第三章 植酸辅助制备壳聚糖/氧化石墨烯气凝胶的制备及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的制备机理 |
| 3.3 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的三维多孔形貌 |
| 3.4 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的三维结构 |
| 3.5 氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的官能团 |
| 3.6 活化后氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的超级电容器性能 |
| 3.7 炭化后氮磷共掺杂炭气凝胶复合材料的超级电容器性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 炭化温度对氮磷共掺杂炭气凝胶的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同温度炭化氮磷共掺杂炭材料的三维形貌 |
| 4.3 不同温度炭化氮磷共掺杂炭材料的三维结构 |
| 4.4 不同温度炭化氮磷共掺杂炭材料的电化学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的制备和电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的结构 |
| 5.3 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的XRD测试 |
| 5.4 聚苯胺气凝胶包覆纳米硅复合材料的热重分析 |
| 5.5 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的HAADF电镜图 |
| 5.6 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的红外分析 |
| 5.7 炭气凝胶包覆纳米硅复合材料的电化学性能 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者及导师介绍 |
| 附件 |
四、糠醇树脂炭化产物作为锂离子电池炭电极材料的研究(II)——炭化产物制备的电极材料组装的锂离子电池电化学性能测试（论文参考文献）
- [1]木质纤维素的低温热解炭化及其储锂性能研究[D]. 刘震. 江西师范大学, 2021
- [2]稻壳中木质纤维素组分对C/SiO2负极材料的电化学性能影响[D]. 马丽洁. 吉林大学, 2021(01)
- [3]KOH活化共轭微孔聚合物硬炭的制备与储锂性能研究[D]. 张亚. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]功能化硅纳米负极材料制备及电化学性能[D]. 韩健. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]纤维素基复合负极材料制备及电化学性能研究[D]. 刘金炜. 内蒙古农业大学, 2020(06)
- [6]椰壳基硬炭负极材料的结构与电化学性能研究[D]. 黄滔. 湖南大学, 2020(07)
- [7]硅基复合纳米材料的制备及储锂性能优化[D]. 周君. 湖南师范大学, 2020(01)
- [8]低聚物衍生炭及其锰氧化物复合材料的储能性能研究[D]. 康翠花. 北京化工大学, 2020(02)
- [9]石墨烯添加对MCMBs形成及电化学性能影响的研究[D]. 左浩淼. 北京化工大学, 2020(02)
- [10]炭气凝胶及其复合材料的制备与电化学性能的研究[D]. 闫昊. 北京化工大学, 2020(02)