《锂硫电池原理及正极的设计与构建》求取 ⇩

1绪论1

1.1 引言1

1.2 锂离子电池2

1.3锂硫电池3

1.3.1 锂硫电池的发展历程3

1.3.2 锂硫电池的构型及反应机理4

1.3.3 锂硫电池的应用13

1.3.4 锂硫电池的挑战13

1.4锂硫电池正极改性研究17

1.4.1 硫／碳复合材料18

1.4.2 硫／聚合物复合材料27

1.4.3 其他复合材料27

1.4.4 有机硫化物正极31

1.4.5 硫化锂作为正极材料33

1.4.6 硫正极结构设计及改性35

1.5锂硫电池隔膜37

1.5.1 改善功能化隔膜的多硫化锂吸附能力40

1.5.2 赋予功能化隔膜催化／促进功能41

1.5.3 具有静电排斥效应的功能化隔膜41

1.5.4 具有空间阻挡作用的功能化隔膜42

1.5.5 多功能新型隔膜的构建43

1.5.6 隔膜功能化协同保护锂负极策略43

1.6锂硫电池电解质44

1.6.1 液相电解质44

1.6.2 凝胶聚合物／固态电解质47

1.7锂负极的研究进展47

1.7.1 无机材料49

1.7.2 有机聚合物50

1.7.3 无机-有机复合材料51

1.8 本书内容52

2制备技术和表征方法及其原理53

2.1材料制备技术方法53

2.1.1 喷雾干燥技术53

2.1.2 静电纺丝技术54

2.2材料表征方法及原理55

2.2.1 扫描电子显微（SEM）技术及电子能谱55

2.2.2 透射电子显微镜（TEM）技术56

2.2.3 X射线光电子能谱分析（XPS）57

2.2.4 X射线衍射分析（XRD）63

2.2.5 元素分析65

2.2.6 热重分析（TG）66

2.2.7 氮气等温吸脱附分析69

2.2.8 拉曼光谱分析（Raman spectrum）69

2.2.9 红外光谱分析（IR）71

2.2.10 紫外可见光谱分析（UV-vis）72

2.3电池组装及电化学性能测试73

2.3.1 电极制备73

2.3.2 电池组装及拆解73

2.3.3 电池充放电性能测试74

2.3.4 循环伏安测试（CV）74

2.3.5 电化学交流阻抗测试（EIS）75

2.3.6 恒电流间歇滴定法（GITT）77

3碳基材料固硫81

3.1球形S/CNT复合材料固硫81

3.1.1 设计思想81

3.1.2 SCNT-PEG复合材料表征83

3.1.3 SCNT-PEG-NNH复合材料理化性质表征84

3.1.4 SCNT-PEG-NNH复合材料的电化学性能分析87

3.1.5 固硫机理研究89

3.1.6 小结91

3.2氧化石墨烯固硫91

3.2.1 设计思想91

3.2.2 复合材料形貌和结构表征93

3.2.3 复合材料电化学性能分析95

3.2.4 prGO还原程度对固硫作用的影响分析97

3.2.5 S-prGO-VC-180-PDA复合材料性能的表征98

3.2.6 小结102

3.3氮氧双掺杂空心碳球固硫103

3.3.1 设计思想103

3.3.2 CPA普适性验证104

3.3.3 氮／氧双掺杂空心碳球的表征106

3.3.4 硫／双掺杂空心碳球复合材料的表征110

3.3.5 电化学性能分析113

3.3.6 机理研究116

3.3.7 小结121

4有机碳硫聚合物固硫123

4.1 设计思想123

4.2 碳硫聚合物的形貌和结构表征125

4.3 碳硫聚合物的电化学性能分析130

4.4 小结137

5硫化锂正极设计与构建138

5.1 设计思想138

5.2 形貌和结构表征140

5.3 电化学性能分析147

5.4 机理研究150

5.5 小结155

6新型电极结构设计及构筑156

6.1 引言156

6.2刮涂法构建高硫负载双集流体正极157

6.2.1 设计思想157

6.2.2 电极的微观结构表征157

6.2.3 电极的电化学性能分析159

6.2.4 机理分析162

6.2.5 小结164

6.3静电纺丝法构建双集流体硫正极165

6.3.1 设计思想165

6.3.2 形貌和结构表征166

6.3.3 电化学性能分析169

6.3.4 机理研究174

6.3.5 小结177

7总结与展望178

7.1 总结178

7.2 展望180

参考文献183

附录211

附录Ⅰ化学电源基本术语和定义211

附录Ⅱ 锂硫电池商业化进程216

附录Ⅲ 原电池 第1部分：总则（GB 8897.1 —2003）221