松针状论文-孟卫娟,李瑜,张鼎,张忠林,段东红

松针状论文-孟卫娟,李瑜,张鼎,张忠林,段东红

导读:本文包含了松针状论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:化学气相沉积法,碳纳米管,碳纤维复合碳材料,锂硫电池,硫正极

松针状论文文献综述

孟卫娟,李瑜,张鼎,张忠林,段东红[1](2018)在《松针状碳纳米管/碳纤维复合碳材料的制备及其在锂硫电池中的应用》一文中研究指出采用热催化化学气相沉积法,在催化剂前驱体预处理的碳纸碳纤维上沉积碳纳米管。沉积的碳纳米管为多壁碳纳米管,石墨化程度高、分布密度高、比表面积大、管径均匀,微观形貌为松针状。以所制备的CNTs/CF复合材料作为叁维多孔电子导体制成锂硫电池,S/CNTs/CF电池首次放电比容量达到1 213.6mAh/g,硫的利用率为72.45%,循环55次后比容量保持在798.4mAh/g,比活性炭电池的电化学性能有显着提高,表明S/CNTs/CF复合材料可以有效地提升锂硫电池的循环性能。(本文来源于《太原理工大学学报》期刊2018年03期)

孟卫娟[2](2017)在《松针状碳纳米管/碳纤维复合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理论比容量高、成本低、环境友好等优点,被公认为最具发展潜力的高能量密度二次锂电池之一。但是硫和固态放电产物为电子绝缘体、中间产物易溶于电解液、充放电过程存在体积效应,这些因素造成锂硫电池活性物质利用率低、循环性能差等问题,阻碍了锂硫电池的实用化。研究者们发现电子导体材料结构稳定性不足是电池循环稳定性差的重要原因,同时提出硫电极在电池放电过程中电化学反应的微观空间位置在电子导体与电解液界面处的观点。本论文以解决硫正极材料在反应过程中结构稳定性差的问题、确认电化学反应的微观空间位置为目的,制备了一种无粘结剂的整体叁维多孔电子导体材料与硫复合,初步对不同表面化学性质的一体化正极材料的制备、微观结构及电化学性能展开了研究。具体工作内容和主要结论如下:(1)松针状碳纳米管/碳纤维复合材料的制备及表征本论文采用价格低廉、导电性好的碳纸作为基底,利用热催化化学气相沉积法(CVD),以二甲苯为碳源,二茂铁为有机催化剂前驱体,在无机催化剂前驱体预处理的碳纸碳纤维(CF/CP)上沉积碳纳米管(CNTs),制备了松针状碳纳米管/碳纤维复合材料(CNTs/CF)。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对复合材料进行表征。结果表明:在沉积时间为60 min时,所制备的CNTs/CF复合材料微观形貌为松针状。碳纳米管为多壁碳纳米管,长度约为60μm,外径约为24 nm,内径约为8 nm,管壁约有26层,层间距约为0.3 nm,具有分布密度高、比表面积大、管径均匀等优点。(2)硫/松针状碳纳米管/碳纤维复合硫电极的制备及其电化学性能的研究将松针状CNTs/CF复合材料作为叁维多孔电子导体,与单质硫利用溶剂法制备硫电极(S/CNTs/CF),在极片成型压力约为3.0 MPa,电池封口压力约为5.0 MPa的最优工艺参数下组装锂硫电池。电化学测试结果表明:S/CNTs/CF电池首次放电比容量为1213.6 m Ah/g,硫的利用率为72.45%,充放电55次后放电比容量保持在798.4 m Ah/g;随着循环次数的增加还原峰、氧化峰的峰电位与峰电流有微小的变化;电池/电解质界面的电荷传递阻值变化较小。综上,S/CNTs/CF电池相比S/C(活性炭)电池的电化学性能有明显的提高,表明S/CNTs/CF电池的阴极材料结构稳定、抗撕裂性强,在充放电过程中阴极材料与电解质之间的面积变化较小,有效的抑制了导电叁维多孔网络结构的破坏,解决了锂硫电池在循环过程中稳定性差的问题。(3)松针状碳纳米管/碳纤维复合导电材料表面组成对锂硫电池性能的影响采用浸渍法制备不同表面组成的松针状碳纳米管/碳纤维复合导电材料(CNTs/CF、CNTs_(HNO_3)/CF、CNTs _(H_2O_2)/CF),研究其对锂硫电池性能的影响。通过XRD表征发现CNTs_(HNO_3)、CNTs _(H_2O_2)材料的石墨结构并未遭到破坏,但是其表面的C、Fe_3C、Fe_2O_3晶型较CNTs材料发生了变化。我们以微观形貌相似但材料表面化学性质不同的S/CNTs/CF、S/CNTs_(HNO_3)/CF、S/CNTs _(H_2O_2)/CF复合材料作为阴极材料,组装锂硫电池进行电化学测试发现上述叁种复合材料的电化学性能发生了显着的变化。电化学测试结果表明:S/CNTs/CF电池的循环稳定性最好,S/CNTs_(HNO_3)/CF电池的循环稳定性最差,S/CNTs _(H_2O_2)/CF电池的容量衰减最明显;S/CNTs/CF电池的循环伏安曲线存在两个还原峰和一个氧化峰,S/CNTs_(HNO_3)/CF、S/CNTs _(H_2O_2)/CF电池的首圈循环伏安曲线上存在叁个还原峰和一个氧化峰。实验数据表明导电材料表面的化学性质发生变化对于电池的电化学性质有明显的影响。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01)

张晓峰,赵彦保,罗花娟,严军辉[3](2010)在《液相分散法制备松针状Bi-In-Sn-Pb共晶合金》一文中研究指出以P123(聚乙烯-聚氧乙烯-聚乙烯)为表面修饰剂,在液体石蜡/水的体系中,成功制备了枝状的Bi-In-Sn-Pb共晶合金.用透射电子显微镜,XRD射线衍射仪对产物的形貌和组成进行了表征.结果表明:产物为多晶纳米合金,这些合金由大量形貌规整的立方体颗粒组成,整体呈现松针状.摩擦实验结果表明,当添加浓度为0.3%时具有最佳的抗磨性能,能有效地提高基础油的抗磨性和承载能力(本文来源于《河南大学学报(自然科学版)》期刊2010年06期)

沈明,姚玉峰,张金贵[4](2010)在《松针状憎水性纳米金的微波辐射合成与表征》一文中研究指出利用十八胺(C18NH2)/正丁醇/正庚烷/甲酸/HAuC l4.4H2O W/O型微乳液体系,在微波辐射条件下,由甲酸还原氯金酸,合成了具有球形和松针状等形貌的憎水性金纳米粒子.由C18NH2稳定的金纳米颗粒运用紫外可见光谱、透射电镜、X射线衍射和接触角等手段分别进行了表征和分析,探讨了微乳液体系中C18NH2与氯金酸摩尔比、甲酸用量等对形成的金纳米粒子形貌、尺寸的影响.结果显示,随着胺与金摩尔比的减小,形成的金纳米粒子尺寸逐渐增大,粒子的形貌从球形逐渐向松针状转变;胺与金的摩尔比不变时,增加甲酸用量也能成功实现金纳米粒子从球形向松针状的转变.(本文来源于《江苏大学学报(自然科学版)》期刊2010年04期)

赵彦保,罗花娟,曹刘琴,刘阳[5](2010)在《液相分散法制备松针状Bi-In-Sn-Pb纳米合金及其摩擦学性能》一文中研究指出金属纳米微粒由于其特殊的物理化学性能,在催化、传感、电子、纳米药物及润滑等领域有着广阔的应用前景。纳米材料的性能主要取决于其尺寸大小与形貌,目前已发展了多种技术来制备金属纳米材(本文来源于《中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集》期刊2010-06-20)

松针状论文开题报告

(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:

锂硫电池具有理论比容量高、成本低、环境友好等优点,被公认为最具发展潜力的高能量密度二次锂电池之一。但是硫和固态放电产物为电子绝缘体、中间产物易溶于电解液、充放电过程存在体积效应,这些因素造成锂硫电池活性物质利用率低、循环性能差等问题,阻碍了锂硫电池的实用化。研究者们发现电子导体材料结构稳定性不足是电池循环稳定性差的重要原因,同时提出硫电极在电池放电过程中电化学反应的微观空间位置在电子导体与电解液界面处的观点。本论文以解决硫正极材料在反应过程中结构稳定性差的问题、确认电化学反应的微观空间位置为目的,制备了一种无粘结剂的整体叁维多孔电子导体材料与硫复合,初步对不同表面化学性质的一体化正极材料的制备、微观结构及电化学性能展开了研究。具体工作内容和主要结论如下:(1)松针状碳纳米管/碳纤维复合材料的制备及表征本论文采用价格低廉、导电性好的碳纸作为基底,利用热催化化学气相沉积法(CVD),以二甲苯为碳源,二茂铁为有机催化剂前驱体,在无机催化剂前驱体预处理的碳纸碳纤维(CF/CP)上沉积碳纳米管(CNTs),制备了松针状碳纳米管/碳纤维复合材料(CNTs/CF)。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对复合材料进行表征。结果表明:在沉积时间为60 min时,所制备的CNTs/CF复合材料微观形貌为松针状。碳纳米管为多壁碳纳米管,长度约为60μm,外径约为24 nm,内径约为8 nm,管壁约有26层,层间距约为0.3 nm,具有分布密度高、比表面积大、管径均匀等优点。(2)硫/松针状碳纳米管/碳纤维复合硫电极的制备及其电化学性能的研究将松针状CNTs/CF复合材料作为叁维多孔电子导体,与单质硫利用溶剂法制备硫电极(S/CNTs/CF),在极片成型压力约为3.0 MPa,电池封口压力约为5.0 MPa的最优工艺参数下组装锂硫电池。电化学测试结果表明:S/CNTs/CF电池首次放电比容量为1213.6 m Ah/g,硫的利用率为72.45%,充放电55次后放电比容量保持在798.4 m Ah/g;随着循环次数的增加还原峰、氧化峰的峰电位与峰电流有微小的变化;电池/电解质界面的电荷传递阻值变化较小。综上,S/CNTs/CF电池相比S/C(活性炭)电池的电化学性能有明显的提高,表明S/CNTs/CF电池的阴极材料结构稳定、抗撕裂性强,在充放电过程中阴极材料与电解质之间的面积变化较小,有效的抑制了导电叁维多孔网络结构的破坏,解决了锂硫电池在循环过程中稳定性差的问题。(3)松针状碳纳米管/碳纤维复合导电材料表面组成对锂硫电池性能的影响采用浸渍法制备不同表面组成的松针状碳纳米管/碳纤维复合导电材料(CNTs/CF、CNTs_(HNO_3)/CF、CNTs _(H_2O_2)/CF),研究其对锂硫电池性能的影响。通过XRD表征发现CNTs_(HNO_3)、CNTs _(H_2O_2)材料的石墨结构并未遭到破坏,但是其表面的C、Fe_3C、Fe_2O_3晶型较CNTs材料发生了变化。我们以微观形貌相似但材料表面化学性质不同的S/CNTs/CF、S/CNTs_(HNO_3)/CF、S/CNTs _(H_2O_2)/CF复合材料作为阴极材料,组装锂硫电池进行电化学测试发现上述叁种复合材料的电化学性能发生了显着的变化。电化学测试结果表明:S/CNTs/CF电池的循环稳定性最好,S/CNTs_(HNO_3)/CF电池的循环稳定性最差,S/CNTs _(H_2O_2)/CF电池的容量衰减最明显;S/CNTs/CF电池的循环伏安曲线存在两个还原峰和一个氧化峰,S/CNTs_(HNO_3)/CF、S/CNTs _(H_2O_2)/CF电池的首圈循环伏安曲线上存在叁个还原峰和一个氧化峰。实验数据表明导电材料表面的化学性质发生变化对于电池的电化学性质有明显的影响。

(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。

松针状论文参考文献

[1].孟卫娟,李瑜,张鼎,张忠林,段东红.松针状碳纳米管/碳纤维复合碳材料的制备及其在锂硫电池中的应用[J].太原理工大学学报.2018

[2].孟卫娟.松针状碳纳米管/碳纤维复合材料的制备及其在锂硫电池中的应用[D].太原理工大学.2017

[3].张晓峰,赵彦保,罗花娟,严军辉.液相分散法制备松针状Bi-In-Sn-Pb共晶合金[J].河南大学学报(自然科学版).2010

[4].沈明,姚玉峰,张金贵.松针状憎水性纳米金的微波辐射合成与表征[J].江苏大学学报(自然科学版).2010

[5].赵彦保,罗花娟,曹刘琴,刘阳.液相分散法制备松针状Bi-In-Sn-Pb纳米合金及其摩擦学性能[C].中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集.2010

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