一、影响水合磷酸铁充放电性能的两个因素（论文文献综述）
窦雅颖[1]（2021）在《锂-氧气电池中高效催化剂的合理设计及机理研究》文中研究说明锂-氧气电池是以金属锂为负极,以空气中的氧气为活性物质的能量储存与转化器件。原则上,它的理论能量密度可与石油相媲美,有望解决当前电动汽车续航里程短的难题,因此受到了研究人员的广泛关注。然而,目前的锂-氧气电池仍面临着诸多科学难题,远不能实现大规模商业化应用。一般来讲,放电产物Li2O2是电子绝缘且不溶的。因此,氧气正极在放电过程中极易被产物钝化,使得体系的实际容量远小于理论值。此外,Li2O2在较高的充电电压下才能被分解,这不仅会造成较低的能量效率,而且会引起电池成分的副分解。为了解决这些问题,各种催化剂被陆续报道。尽管体系的电化学性能有一定程度的改善,但是内在的催化机理未能得以澄清,阻碍了高效催化剂的设计开发。因此,为了给锂-氧气电池催化剂的发展指明具体的研究方向,本论文从电池的充放电机制出发,系统研究了不同催化剂对锂-氧气电池电化学性能的影响;同时借助第一性原理计算阐明了不同催化剂的催化机制以及内在的影响因素。具体研究内容如下:1以维生素K1（Vitamin K1,VK1）和2,5-二叔丁基-1,4-苯醌（2,5-di-tert-butyl-1,4-benzoquinone,DBBQ）为研究对象,深入探究了影响氧还原媒介体利用效率的关键因素。结合系统的实验结果和理论计算发现,媒介体与氧气的结合能以及媒介体参与的氧还原过程中所形成的中间体歧化为Li2O2的反应自由能对其利用效率有较大影响。由于VK1分子较强的氧气结合能力,该体系中更多的氧气分子会在电解液中被化学还原,从而确保电极表面的电子传输不被限制;此外,由于Li（VK1）O2歧化为Li2O2的速率较快,因此能够在正极被钝化之前在溶液中形成较多的Li2O2产物。综合这两个因素,VK1的利用效率明显高于DBBQ,该体系电池的放电容量和倍率性能也得到了极大的改善。2通过简易的方法制备了无定形催化剂及对应的晶态催化剂。电化学实验结果表明,降低催化剂的结晶性有利于提高催化剂的活性。结合具体的实验现象和深入的理论计算发现,由于特殊的无序结构和大量的表面缺陷,无定形催化剂对反应中间产物超氧化锂（LiO2）有较强的吸附能力。结果促进了表面相氧还原路径,放电产物的结构和形貌特征也因此改变。由于无定形膜状Li2O2实现了与催化剂的良好接触,从而构建了低阻抗界面,使得催化剂的催化活性得以最大化的发挥,体系也因此表现出了优良的电化学性能。3制备了具有特殊多孔笼状结构的Co9S8和碳的复合催化剂并首次应用于锂-氧气电池。一系列电化学测试表明,该催化剂具有出色的双功能催化活性。因此,电池的充放电过电势被明显降低,能量效率被大幅提升,循环寿命也得以延长。理论计算揭示这种优异的双功能催化活性主要源于Co9S8对LiO2的强相互作用。在Co9S8存在的条件下,LiO2中的Li-O键更容易断裂,从而促进了充放电反应的动力学。4研究了不同类型氧析出媒介体在锂-氧气电池中的充电行为,发现单电子媒介体在较低的电位下显示出比多电子媒介体更稳定的充电曲线。此外,具有较小空间位阻效应的媒介体分子具有较高的催化活性。理论计算表明,多电子媒介体中第二个氧化还原对具有较快的Li2O2分解动力学;此外,具有较小空间位阻效应的媒介体中氧化还原中心活性更强,因此具有较小的Li2O2解离能。这些发现为后续媒介体的筛选和优化提供了指导,将会进一步促进锂-氧气电池的发展。
徐嘉呈[2]（2021）在《磷酸铁锂/多层石墨烯复合材料制备工艺研究》文中认为磷酸铁锂比容量大、成本低、循环寿命长、安全性高及环境友好等优点,一直是各国重点发展的正极材料之一。然而磷酸铁锂电导率低、锂离子扩散系数低等问题,限制了磷酸铁锂的功率密度。通过磷酸铁锂纳米化及与碳进行复合是一种有效的解决办法。与目前采用氧化石墨烯与磷酸铁锂复合不同,本论文采用不进行活化处理的多层石墨烯作为碳材料,通过化学法在其表面制备磷酸铁锂。具体研究内容如下:（1）论文研究采用在多层石墨烯表面制备纳米氧化铁颗粒薄膜,随后沉积磷酸二氢锂,通过加热后转变为磷酸铁锂的制备工艺。研究了多层石墨烯表面氧化铁的制备,研究了反应液中添加乙醇量对氧化铁薄膜的均匀性的影响。在多层石墨烯表面获得了均匀的氧化铁纳米颗粒薄膜。论文探究了煅烧工艺对磷酸铁锂/多层石墨烯的影响。论文通过使用XRD和SEM研究了复合材料的物相组成和微观结构,并测试其电化学性能。实验数据表明,最佳的煅烧条件为纯氮气气氛保护下650℃煅烧10小时。该工艺制备的磷酸铁锂在多层石墨烯表面均匀分布。在17 mA/g的电流密度下,样品放电比容量为49.5 mAh/g;在85 mA/g的电流密度时,样品的放电比容量为16.74 mAh/g。（2）论文研究了磷酸二氢锂溶剂与氧化铁薄膜/多层石墨烯混合工艺对磷酸铁锂薄膜形貌的影响。研究采用不同比例的乙醇与水作为磷酸二氢锂的溶剂、混合工艺等对磷酸铁锂/多层石墨烯微观形貌的影响。实验数据表明,采用适当比例的水和无水乙醇作为溶剂、多次添加无水乙醇并研磨蒸发的工艺,可以在多层石墨烯表面获得均匀的磷酸铁锂薄膜。电化学测试表明,该混合方式制备的磷酸铁锂/多层石墨烯复合材料在17 mA/g电流密度下的首次放电比容量为76.48 mAh/g,100圈后容量保持率为90%,放电比容量仍有68.87 mAh/g。在85 mA/g大电流密度下下放电比容量为31.82 mAh/g。
任相宇[3]（2021）在《采用低共熔溶剂从废旧钴酸锂中回收钴的研究》文中研究指明随着中国社会经济的高速发展,中国已经成为电池消费大国,每年产生的废旧锂离子电池高达数亿只。因此废旧锂离子电池的回收利用已成为社会关注的问题。其中,钴酸锂正极材料的回收利用是废旧锂离子电池回收的关键环节。寻找一种对环境友好的浸出剂,对废旧钴酸锂正极材料进行处理,回收有价稀缺金属钴,将有助于缓解钴资源的供需紧张状况。本论文尝试采用新型溶剂-低共熔溶剂从废旧钴酸锂中回收金属钴,基体研究如下:首先,采用响应曲面法对LiCoO2在Ch Cl-EG DES中的溶解量进行了研究,溶解量较大的较优的溶解条件为:温度160℃、时间35.87 h、搅拌速度500 r/min、LiCoO2粒度38μm。采用电喷雾质谱、傅里叶红外光谱以及紫外吸收光谱对溶解进入Ch Cl-EG DES中的钴存在形式进行分析,结果表明钴离子在Ch Cl-EG DES中的存在形式为[Co Cl4]2-。在测定温度范围内,温度对LiCoO2-ChCl-EG DES黏度及电导率的影响较为显着,随着温度的升高,黏度减小,电导率增大,两者呈反比例关系,而LiCoO2浓度对其影响不明显。其次,通过电化学行为的研究,循环伏安测试表明,随着温度、LiCoO2浓度的增加,起始还原电位将正移,有利于电沉积的进行。研究沉积电位对沉积产物的影响,当沉积电位为-1.1～-1.4 V时只可以沉积出金属钴,当沉积电位负于-2.2 V时可共沉积出钴和锂,通过控制沉积电位可以回收LiCoO2中的有价金属。同时研究了不同沉积电位、沉积温度以及LiCoO2浓度等条件对钴镀层形貌的影响,在沉淀电位为-1.3 V、沉积温度为120℃、LiCoO2浓度为2.0 g·L-1得到的镀层最佳。通过X射线衍射（XRD）的分析表明,钴镀层在热处理前是无定形结构的。并且发现在Ch Cl-EG DES中添加H2C2O4·2H2O有助于LiCoO2在溶液中的溶解量得到提升,并且可以在槽电压为2.6～3.0 V电沉积出钴镀层。最后,采用共沉淀法回收LiCoO2中的有价金属钴,研究了LiCoO2在Ch Cl-H2C2O4·2H2O-LiCoO2 DES中的溶解量,在溶解时间为36 h,便可以得到该温度下的饱和溶液。在不同条件下进行共沉淀实验研究,在沉淀温度为25℃下搅拌30 min得到Co C2O4·2H2O,钴的回收率最高。在不同条件下进行煅烧实验,通过物相分析得知,煅烧温度为400℃下煅烧8 h得到的Co3O4,钴的回收率最高,在微观形貌和晶体结构上均是最佳的。在上述条件下钴的回收率为96.1%。
欧阳志昭[4]（2020）在《废旧动力电池正极材料的回收再利用技术研究》文中研究表明锂离子电池是一种优良的二次电池,具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、安全性能好等优点。随着锂离子电池的广泛应用,出现了大量的废旧锂离子电池,而这些废旧锂离子电池中含有大量的有价金属以及有毒化学物质,若将其当做市政垃圾进行掩埋,会对环境造成污染以及对资源的一种浪费。且锂离子电池中的有价金属含量集中在正极材料中,所以,废旧锂离子电池正极材料的回收利用是一个亟待解决的问题。针对这问题,本文对废旧磷酸铁锂动力电池以及废旧三元锂离子动力电池正极材料的回收再利用技术展开研究。本文研究内容如下:（1）确定磷酸铁锂动力电池的拆解路线:按照电池收集、模块分析、分级分选、放电处理、剪切极耳,拆解电芯与正负极片收集的步骤进行电池拆解;（2）研究了两种方法分离正极活性材料和集流体:集流体以金属Al形式回收,将正极极片以煅烧、振动筛分、碱液浸泡的方式得到洁净的铝箔。集流体以Al（OH）3形式回收,将正极极片以机械粉碎、碱浸、加酸中和的方式得到Al（OH）3,金属铝的回收率高达92%以上;（3）以LiFePO4的再生、锂与铁的分离、电化学提取锂这三种方法用于回收磷酸铁锂动力电池的正极活性物质;（1）LiFePO4的再生:通过对回收料进行ICP表征确定其金属含量,然后调节回收料中锂、铁和磷的摩尔比,经碳热高温固相反应重新生成了正极活性材料LiFePO4。研究了再生过程中的最佳反应条件,包括反应温度与时间、Fe:C的摩尔比。最后,通过产品的表征和测试,发现产品循环300次后仍保持在97m Ah/g,具有较好的稳定性。（2）锂与铁的分离:采用碱溶-酸浸-铁分离-碳酸锂热沉淀工艺,用来回收铝、铁和锂,结果表明铝的回收率高达92%以上,锂的回收率高达98%以上,铁的回收率高达98.7%以上。（3）电化学回收锂:采用Fe PO4材料通过电化学方法直接从正极材料溶液中富集溶液中的锂,而锂化后的磷酸铁材料再经热处理,重新制备成磷酸铁锂正极材料;（4）废旧三元锂离子动力电池的回收,主要研究废旧三元锂离子电池的预处理,正极材料与集流体的分离（确定最佳的分离条件关于料液比、温度、时间）,对回收得到的三元回收料通过高温固相法进行重新合成新三元材料。对于重新合成的三元材料进行一系列的形貌表征和电化学性能测试;（5）对于废旧磷酸铁锂正极材料的回收再利用的经济效益进行了研究,经过对产品成本的分析及回收产品的销售情况进行阐述,研究表明废旧磷酸铁锂电池的回收具有一定的经济效益。由于回收废旧电池不仅有利于环境的保护,更有利于资源的回收利用,以此确定研究的必要性。
余文山[5]（2020）在《应用于光伏微电网的分布式混合储能系统功率分配策略研究》文中指出能源的短缺与环境的恶化促使人们寻找可再生清洁能源,光伏发电作为可再生清洁能源的重要部分缓解了偏远山区用电难、线路搭建耗资大等问题,但是光伏发电由于本身存在间歇性特点,会影响分布式光伏微电网的稳定运行。为解决微电网中分布式光伏装机容量的不断增加带来的问题,通过配置分布式混合储能系统来平抑光伏输出与负载需求间的差额功率已成为解决分布式光伏微电网功率波动的有效方法。本文分析微电网结构、光伏输出特性、锂离子电池和超级电容输出特性的基础上,提出一种应用于分布式混合储能系统的分层控制策略,并通过仿真和实验验证了该策略的有效性。本文主要工作有以下几点:（1）本文首先对分布式光伏微电网结构进行分析;其次对分布式光伏微电网中包含的光伏发电系统、锂离子电池和超级电容的工作原理进行分析,并搭建了光伏发电模型、锂离子电池二阶RC分裂电池模型和超级电容的戴维南等效电路模型;最后通过仿真验证了所搭建模型的有效性,为后文混合储能系统输出特性及实验结果仿真分析奠定基础。（2）根据分布式混合储能系统的特点,提出了分布式混合储能系统功率分配策略的总体架构;针对传统分配策略没有考虑不同混合储能系统可用容量差异,导致部分混合储能系统可用容量不足而退出运行的问题,提出一种基于改进粒子群算法的功率分配方法。该方法以分布式混合储能系统可用储能容量占总容量比例最大为目标,考虑粒子群算法搜索速度与收敛性两个因素,动态修正粒子群算法的权重,实现光伏输出与负载需求的差额功率在不同混合储能系统间的分配,为后文解决混合储能系统内锂离子电池和超级电容功率分配问题奠定基础。（3）分析混合储能系统中锂离子电池和超级电容的四种拓扑结构优缺点,结合本文控制特点确定混合储能系统结构,然后针对混合储能系统内锂离子电池和超级电容的功率分配问题,本文在传统的一阶低通滤波算法基础上,提出动态调节滤波时间常数的一阶低通滤波算法,该方法能够根据锂离子电池当前储能状态来调节滤波时间常数,从而减小高频功率分量对锂离子电池的不利影响。考虑到超级电容高功率密度、低能量密度的特点,针对超级电容工作中容易出现剩余可用容量不足的问题,引入转移电流,提出锂离子电池通过转移电流来调节超级电容剩余可用储能容量,并给出了基于模糊控制的转移电流求解方法,从而使超级电容在运行中始终留有一定的储能容量,提高超级电容的持续工作能力。（4）为验证本文所提方法的有效性,本文进行了算例仿真与系统试验,结果表明本文所提方法能够提高分布式混合储能系统中每个混合储能系统的剩余可用容量;基于锂离子电池和超级电容的当前SOC,动态调整低通滤波时间常数,降低高频波动功率对锂离子电池的影响;引入转移电流修正超级电容的SOC,提高超级电容的剩余可用容量。
汤臣[6]（2020）在《用于碱金属离子存储的分级Mn3O4/石墨烯微米花制备及性能研究》文中认为当前,人类对新型绿色能源日益增长的需求正在推动大规模储能系统（LSESSs）的发展。锂离子电池因其具有比能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事和民用设备中,如移动电话、便携式计算机、摄像机、电动汽车等。因此锂离子电池是LSESSs的理想选择。目前,以石墨为负极材料的商用锂离子电池已不能满足人们对高能量密度、长循环寿命和快速充放电的需求。因此,开发新型的负极材料来替代传统石墨材料成为当前该领域研究的重点之一。过渡金属氧化物被认为是锂离子电池负极材料非常有前途的候选者,因为它们提供的可逆比容量比传统石墨大约高2到3倍,同时具有生态友好性、耐腐蚀性和良好的成本经济性。另外,除了材料种类之外,材料本身的结构对电化学性能的影响也很大,通过设计合理的纳米结构能够缩短离子扩散距离和提供连续的电子传输途径,对材料的电化学性能有很大的提升。近年来,随着锂资源的不断开发及其价格的上升,钠离子电池（NIB）和钾离子电池（KIB）系统受到了广泛的关注,由于它们的工作机理与锂离子电池相似,且Na和K的储量比Li更为丰富,因此NIB和KIB有取代锂离子电池趋势。然而,所有这些电池系统的进一步发展仍需要开发高容量负极材料。针对上述问题本工作的研究结果如下:（1）提出了一种新的选择性溶解-再生长策略,对两种过渡金属钒基复合材料（FeVO4和Cu3（VO4）2）进行简单的初步探究。FeVO4纳米线通过该策略处理后,得到自组装的分层纳米管,Cu3（VO4）2纳米线通过该策略处理后,得到自组装的分层纳米线。证明本方法能够构筑分层的纳米结构。（2）通过选择性溶解-再生长策略制备了超薄纳米片组装的分层Mn3O4/石墨烯微花（Mn3O4-G）。研究了钒在溶出过程中的结构演化,探讨了钒的选择性溶出机理。实验结果表明,设计得到的Mn3O4-G表现出优异的锂存储容量（约900mAh/g）和出色的循环性能（500次循环后比容量仍有400mAh/g）,得益于超薄纳米片组装的层次结构和石墨烯修饰。（3）由于Mn3O4作为钠离子电池负极研究甚少,当Mn3O4-G作为钠离子电池负极时,其可逆容量约为200mAh/g,200次循环后仍有167mAh/g。此外,Mn3O4作为钾离子电池未曾报道,对Mn3O4-G的钾储存性能进行了评估,获得了约180mAh/g的可逆容量。
李锐[7]（2020）在《金属锂电池负极材料的制备与电化学性能研究》文中研究表明锂离子电池作为最成功的商业化二次电池,已经在各个领域广泛应用。然而随着社会的高速发展,人们对储能设备能量密度的需求越来越高,传统锂离子电池已经难以满足人们的能源需求,所以研发高能量密度的二次电池至关重要。相较于石墨负极材料,金属锂有着最低的氧化还原电势（-3.04V vs标准氢电极）,超高的比容量（3860 mAh g-1）,低的密度（0.534 g cm-3）,这使得金属锂电池相较于传统锂离子电池能量密度有了极大提高。然而金属锂电池商业化还面临很多问题:金属锂由于其高还原性会与电解液发生反应导致低的库伦效率;电池充放电过程中不断暴露出新鲜的金属锂,会进一步加剧电解液消耗;金属锂在负极不均匀沉积会产生锂枝晶,刺穿隔膜,造成电池微短路,严重缩短电池寿命。本论文研究金属锂在负极的电化学行为,提出了一系列金属锂负极的保护策略,内容主要如下:（1）通过碱性溶液氧化的方法,在泡沫铜表面生长了均匀的铜氧化物纳米片阵列,增加了材料的亲锂性,降低了金属锂沉积能垒;通过辊压加强集流体内部的电场耦合,均一化集流体内部的电场分布,使金属锂在负极均匀沉积。对称电池电化学性能测试中,在电流密度5 mAh cm-2条件下能够循环超过5000圈;搭配磷酸铁锂组成全电池能够循环超过500圈,容量保持率在97%以上。（2）将上述方法推广到廉价的铜网上,获得表面原位生长氧化铜纳米层的铜网。相比于辊压过的泡沫铜,铜网具有更低的电极厚度,有利于实现金属锂在电流方向的均匀沉积。同时,它也有效地保留了泡沫铜的结构优势,如:网格状结构可以缓解充放电过程中的体积变化;氧化层降低金属锂沉积的成核/生长过电势。在电流密度为3 mA cm-2、容量为1 mAh cm-2的半电池长循环测试中,循环寿命超过230圈;在搭配磷酸铁锂和三元（LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2）正极材料的全电池测试中,其电化学性能也有着优异的表现,在1C条件下循环寿命均超过300圈。
武雅丽[8]（2020）在《电动汽车风冷动力电池组的热特性研究》文中研究指明随着社会的不断发展,能源短缺和环境污染的问题愈发严重,化石燃料的过度使用导致大量温室气体的产生,使全球气候发生变化。电动汽车因具有环境污染小,噪音低,能源利用率高,结构简单易维修等的优点,使其越来越受到人们的关注。作为电动汽车的动力源,动力电池组在汽车行驶时为其提供动力,它直接决定了车的使用性能和可靠性,对安全性能和使用成本也起着关键的作用。当汽车在不同工况行驶时,由于电池自身的放热反应和内阻,电池的温度会逐渐升高。当温度超过某一界限时就会导致锂离子电池发生不可逆转的损伤,如电池性能和使用寿命的降低。当热量继续累积到一个极限,可能导致起火爆炸现象发生。此外,当锂电池长时间在低温下工作时,电池寿命会缩短,整车性能衰减,在极端低温下车辆甚至无法启动。因此,对电动汽车的动力电池组进行热特性研究是十分必要的。论文选题针对电动汽车动力电池组的实际应用需求,结合某型汽车的主要技术参数,提出了易于快速更换的模块化动力电池组思路。初步构建了电池组,设计了电池组的散热结构和预热结构,通过建模和仿真,分别研究了影响散热效果和加热效果的主要因素,并结合仿真结果进行优化。本文的主要研究内容如下:1.首先对比了三种主流电池:铅酸电池、镍氢电池及锂电池的优缺点,最终确定本文使用磷酸铁锂电池来构建电池组。然后研究了单体电池的内部结构,分析了电池充放电时的工作原理、生热机理及传热特性。阐述了单体电池的生热速率、导热系数及比热容等参数的计算方法,为后续的仿真模拟和数值计算提供了理论基础。2.根据课题提供的某型汽车主参数,确定了电池组的主要参数,初步构建了电池组。具体工作如单体电池的选型、单体电池数量的计算、电池模块数量的选择、单体电池的排布等。为了能在快速更换电池组时更便捷,提出了模块化电池组的思路。并选择在电池组的箱体内布置均匀开设风孔的管道,以此为初始散热结构来研究电池的散热效果。3.对初始散热结构进行建模及仿真计算,分别分析了主要影响因素如出风口数量、出风口位置、风孔的位置因素对电池散热性能的影响。然后优化散热结构,并在三种典型工况下验证了改进结构的有效性。4.设计了电池组的低温预热结构,选用加热膜来加热低温环境下的电池。首先提出了初始预热结构,然后进行建模及仿真计算,分析了主要影响因素如加热膜安装位置及使用面积对电池预热效果的影响,优化了结构参数,确定了最终的低温预热结构。
马萌[9]（2020）在《羟基氧化铁及其衍生物的可控制备及其在锂电池中的应用研究》文中研究表明过渡金属化合物中的铁氧化物（FeOOH、Fe2O3等）由于其自然资源丰富、理论比容量高、工作电压低等优点被认为是一种极具潜力的电极材料。但是铁氧化物作为锂离子电池负极材料在充放电过程中导电性较差、体积变化较大容易导致电极材料的粉化与脱落。目前对此的解决办法主要是将电极材料纳米化、与高导电性材料复合以及设计独特结构的电极材料。锂硫电池的质量能量密度高达2600 Wh kg-1,是现有锂离子电池体系的3～5倍,被认为是下一代最有希望的锂电池储能设备。但硫及其放电产物的本征电导性较差、在氧化还原反应中存在明显的体积变化,且多硫化物的“穿梭效应”导致了电池容量的逐步衰减、循环和倍率性能不尽人意。而同时具有高极性和高导电性的金属化合物做载硫基体时,能为多硫化物提供丰富的化学吸附位点,对多硫化物的转化有良好的电催化活性,可有效提高硫的利用率、改善电化学性能。本论文采用不同的铁源通过水热法、酸处理超声、管式炉煅烧等方法在氧化石墨烯上制备出不同物相及形貌的羟基氧化铁及其衍生物（FeOOH、Fe2O3、FeP）,探索了铁化合物在锂离子电池和锂硫电池领域的应用前景。（1）利用铁氧化物在水热条件下的物相转变构建了 α-FeOOH纳米棒嵌入Fe2O3纳米球中的独特异质结构。作为锂离子电池负极材料时,该材料在1Ag-1大电流密度下循环600圈后容量稳定在～1050 mAhg-1左右,显示出了良好的长循环寿命,这得益于嵌入式结构使电极表面SEI膜中ROCO2Li组分含量下降,成功降低了锂离子在电解液-电极界面上的电荷转移阻抗,加快了电化学反应动力学。（2）采用水热法在氧化石墨烯片上合成类桑葚状Fe2O3自组装颗粒。自组装Fe2O3颗粒作锂离子电池负极材料时,集合了纳米材料和块体材料的优点,平衡了电化学活性和库仑效率两个因素。在0.2 A g-1电流密度下的初始容量比相似尺寸的Fe2O3块体颗粒高了 22.1%,同时SEI膜仅存在于整个颗粒的外部表面,实现了远高于纯量子点电极的库仑效率。（3）以水-甘油为溶剂,采用水热法合成了空心海胆状FeOOH前驱体,进一步在管式炉中磷化得到了多孔的空心海胆状FeP,用作锂硫电池载硫基体。多孔海胆状FeP在0.1 C下循环100圈后容量稳定在～1000 mAh g-1左右,其优良的电化学性能得益于高温磷化过程形成的多孔结构提供了更丰富的多硫化物吸附表面。同时,纳米棒间的组装保证了电极结构的稳定,有利于实现良好的循环稳定性和大电流充放电性能。
曹妍明[10]（2019）在《多孔碳基材料电化学储能特性研究》文中认为化学电源作为电能的存贮设备,对于实现电能的高效储存与输出尤为重要。目前主流的化学电源包括:燃料电池、二次电池和电容器等。石墨烯具有的优异的电导率、较高的比表面积和良好的稳定性,可以用作电极活性材料载体、导电添加剂和超级电容器电极材料,并且具有广阔的应用前景。本论文主要研究了多孔石墨烯在锂离子电池、超级电容器中的电化学应用性能。此外,作为对超级电容器电极材料的延伸,还进一步考察了掺杂活性炭材料的电容性能。（1）发现并研究了多孔石墨烯中周期性储锂行为。多孔石墨烯一般不直接作为锂离子电池负极材料,但是作为活性材料载体在电池中应用广泛,因此研究多孔石墨烯的储锂行为十分重要。本工作采用化学气相沉积法（Chemical vapor deposition,CVD）以硫酸镁晶须为模板剂制备得到三维多孔石墨烯材料,并将其作为锂离子电池负极进行电化学性能测试。通过对循环过程中各个性能指标细致观察,我们发现多孔石墨烯的储锂比容量和库伦效率会发生周期性变化,而且比容量和库伦效率的变化并不同步,变化周期与材料力学结构特征和充放电速率相关。比容量及库伦效率的周期性变化与交替的锂离子在半封闭孔结构中的累积和释放过程相对应,周期性储锂行为与多孔石墨烯的孔结构和弹性密切相关。（2）多孔石墨烯/磷酸铁锂复合材料电化学性能研究。通过CVD法以水煮氧化镁为模板制备了多孔石墨烯,将其与磷酸铁锂进行机械混合得到磷酸铁锂/石墨烯复合物。将复合物作为锂离子电池正极并测试其电化学性能,结果表明多孔石墨烯质量百分数为2wt%时,放电容量最高。在0.2 C条件下的放电容量可以达到217.09 m Ah g-1,高出磷酸铁锂的理论容量170 m Ah g-1。多孔石墨烯增强了磷酸铁锂的导电率,同时其孔结构为锂离子提供更多的存储空间,因而提高了电池放电容量。（3）掺硫多孔石墨烯电容性能考察。采用后续掺硫的方法制备得到掺硫多孔石墨烯,分别以KOH、Na2SO4和TEATFB（四乙基四氟硼酸铵）为电解液组装超级电容器并进行电容性能测试,在0.5 A g-1的测试条件下,三种电解液组装的电容器最大电容分别可以达到94.2 F g-1、103.6 F g-1和98.3 F g-1,均高于PG为电极的超级电容器。三个样品最大能量密度均超过10000 Wh kg-1,在功率密度相同的情况下,SSC-TEATFB可以输出更高的能量密度。与未掺杂石墨烯相比,掺杂后的多孔石墨烯表面缺陷增多,增加了电极的活性位;其次掺杂多孔石墨烯表面电子密度增加,有利于电荷迁移速度和电子转移反应;掺杂还可以增加石墨烯表面润湿性,利于电解液和电极的接触。（4）掺杂活性炭活化机理分析及电容性能研究。硫氮双掺的碳材料分别采用酸性（CO2）和碱性（KOH和NH3）活化剂进行活化,该过程可看作典型的酸碱反应过程。当采用碱性活化剂进行活化时,掺杂碳材料中含硫基团相对于含氮基团表现出更高的反应活性,而当采用酸性活化剂时趋势则相反。采用NH3和CO2进行活化的碳材料单位面积电容高于采用KOH为活化剂的碳材料,采用CO2和NH3为活化剂所得的碳材料中硫元素和氮元素含量要高于采用KOH进行活化的碳材料,而硫元素和氮元素的存在可以增加材料的导电性能。本课题采用CVD法制备得到多孔石墨烯以及掺杂多孔石墨烯并分别应用于锂离子电池和超级电容器中考察电化学性能。多孔石墨烯优异的物理化学性能可显着提高锂离子电池及超级电容器的性能,这使得多孔石墨烯在锂离子电池及超级电容器中具有很好的应用前景。此外,作为对超级电容器电极材料的延伸研究,本课题探究了掺杂活性炭的活化机理,为其在电容器中的应用提供了理论基础。
二、影响水合磷酸铁充放电性能的两个因素（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、影响水合磷酸铁充放电性能的两个因素（论文提纲范文）
（1）锂-氧气电池中高效催化剂的合理设计及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Li-O_2电池简介 |
| 1.2.1 Li-O_2电池基本概念 |
| 1.2.2 Li-O_2电池的反应机理及研究现状 |
| 1.2.2.1 放电反应机理及研究现状 |
| 1.2.2.2 充电反应机理及研究现状 |
| 1.3 Li-O_2电池中存在的挑战及科学难题 |
| 1.3.1 实际比容量远低于理论值 |
| 1.3.2 充放电过电势大 |
| 1.3.3 副反应严重 |
| 1.4 Li-O_2电池关键材料的研究现状及进展 |
| 1.4.1 电解液 |
| 1.4.1.1 电解液要满足的条件 |
| 1.4.1.2 常用电解液的研究进展 |
| 1.4.2 正极催化剂的研究进展 |
| 1.4.2.1 固相催化剂的研究进展 |
| 1.4.2.2 可溶性催化剂的研究进展 |
| 1.4.3 锂负极 |
| 1.4.3.1 人工保护膜 |
| 1.4.3.2 电解液优化 |
| 1.5 论文选题依据和研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料表征以及样品制备 |
| 2.3.1 X-射线粉末衍射(X-ray Diffraction, XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy, TEM) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱(X-ray Photonics Spectra, XPS) |
| 2.3.5 傅里叶红外光谱(Fourier Transform InfraredSpectrometer, FTIR) |
| 2.3.6 比表面和孔结构分析仪(Surface Area and PorosityAnalyzer) |
| 2.3.7 拉曼光谱仪(Raman Spectrometer) |
| 2.3.8 热重分析仪(Thermal Gravimetric Analyzer, TGA) |
| 2.3.9 微分电化学质谱(Different Electrochemical MassSpectrum, DEMS) |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 电极制备 |
| 2.4.2 电解液制备 |
| 2.4.3 电池组装 |
| 2.4.4 电化学测试方法 |
| 第三章 影响氧还原用媒介体利用效率的关键因素 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 电解液制备 |
| 3.2.2 电化学测试 |
| 3.2.3 碘滴定实验 |
| 3.2.4 第一性原理计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 VK1和DBBQ参与的氧还原过程分析 |
| 3.3.2 VK1和DBBQ催化Li-O_2电池电化学性能测试 |
| 3.3.3 添加VK1的Li-O_2电池放电产物的定性和定量表征 |
| 3.3.4 VK1和DBBQ催化的Li-O_2电池的形貌表征 |
| 3.3.5 影响RM利用效率的关键因素 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 通过控制催化剂的结晶性来调节Li_2O_2的结构和形貌 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料制备 |
| 4.2.2 电极制备 |
| 4.2.3 旋转环盘电极(Rotating ring-disk electrode, RRDE)测试 |
| 4.2.4 第一性原理计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 A-RuO_2@CNT催化剂的表征 |
| 4.3.2 A-RuO_2@CNT催化剂在Li-O_2电池中的电化学性能 |
| 4.3.3 A-RuO_2@CNT放电产物的表征 |
| 4.3.4 A-RuO_2@CNT作用下Li_2O_2的形成/分解机理 |
| 4.3.5 A-RuO_2@CNT在抑制副反应方面的作用 |
| 4.3.6 A-RuO_2@CNT在Li-O_2电池中的催化机理 |
| 4.3.7 A-RuO_2@CNT在循环过程中的稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 衍生自金属有机框架的笼状纳米多孔的Co_9S_8和碳的复合物用作Li-O_2电池高效双功能催化剂 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料制备 |
| 5.2.2 电极制备 |
| 5.2.3 第一性原理计算 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Co_9S_8@CPNs的合成与表征 |
| 5.3.2 Co_9S_8@CNPs在Li-O_2电池中的应用 |
| 5.3.3 Co_9S_8@CNPs作用下放电产物的表征 |
| 5.3.4 Co_9S_8@CNPs在Li-O_2电池中的催化机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Li-O_2电池中氧析出媒介体的探究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 电池组装 |
| 6.2.2 Li_2O_2化学分解动力学测定 |
| 6.2.3 第一性原理计算 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 RM的氧化还原特性 |
| 6.3.2 RM分子扩散动力学以及Li_2O_2化学分解动力学的分析 |
| 6.3.3 理论计算探究影响RM与Li_2O_2间化学反应的因素 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（2）磷酸铁锂/多层石墨烯复合材料制备工艺研究（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 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展 |
| 1.2.2 锂离子电池正极材料 |
| 1.3 磷酸铁锂 |
| 1.3.1 磷酸铁锂的结构与性质 |
| 1.3.2 磷酸铁锂的常见制备方法 |
| 1.3.3 磷酸铁锂存在的问题 |
| 1.3.4 磷酸铁锂常见的改性优化方法 |
| 1.3.5 磷酸铁锂与石墨烯复合的研究进展 |
| 1.4 本论文的研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验试剂仪器及测试方法 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2 复合材料电化学性能测试方法 |
| 2.2.1 电极片制作及半电池组装 |
| 2.2.2 恒流充放电测试 |
| 2.2.3 循环伏安法测试 |
| 2.2.4 交流阻抗测试 |
| 2.3 复合材料的微结构表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 第三章 烧结工艺对磷酸铁锂/多层石墨烯复合材料的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合材料的制备 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 乙醇添加量对氧化铁/多层石墨烯的影响及讨论 |
| 3.3.2 氮氢混合气烧结工艺的研究 |
| 3.3.3 纯氮气烧结工艺的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 混合工艺对磷酸铁锂/多层石墨烯复合材料的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合材料的制备 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 不同比例的乙醇和水作为磷酸二氢锂溶剂 |
| 4.3.2 混合方式的研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）采用低共熔溶剂从废旧钴酸锂中回收钴的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 废旧锂离子电池的概况 |
| 1.2.1 废旧锂离子电池的分类、产生及分布 |
| 1.2.2 废旧钴酸锂的资源回收利用 |
| 1.2.3 钴酸锂的回收现状 |
| 1.3 锂、钴的概述 |
| 1.3.1 锂、钴的性质 |
| 1.3.2 锂、钴的应用 |
| 1.3.3 锂、钴的产量及存在现状 |
| 1.4 低共熔溶剂的概述 |
| 1.4.1 低共熔溶剂的定义 |
| 1.4.2 低共熔溶剂的性质 |
| 1.4.3 低共熔溶剂的应用 |
| 1.5 本论文主要研究内容及创新点 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 低共熔溶剂的制备 |
| 2.2.1 ChCl-EG DES的制备 |
| 2.2.2 ChCl-H_2C_2O_4·2H_2O DES的制备 |
| 2.2.3 ChCl-EG-H_2C_2O_4·2H_2O DES的制备 |
| 2.3 实验分析方法 |
| 2.3.1 溶解实验 |
| 2.3.2 测定钴离子在低共熔溶剂中形成的配离子形式 |
| 2.3.3 电化学测试方法 |
| 2.3.4 电沉积实验 |
| 2.4 样品分析测试 |
| 2.4.1 X-射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 X-荧光衍射(XRF) |
| 2.4.3 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS) |
| 2.4.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 第三章 ChCl-EG DES对 LiCoO_2的溶解行为及性能研究 |
| 3.1 ChCl-EG DES对 LiCoO_2的响应曲面优化实验 |
| 3.1.1 响应曲面法实验设计及结果 |
| 3.1.2 因子间的交互作用 |
| 3.1.3 参数优化 |
| 3.2 在ChCl-EG DES体系中钴离子的存在形式 |
| 3.2.1 紫外可见光光谱分析 |
| 3.2.2 电喷雾质谱分析 |
| 3.2.3 红外可见光光谱分析 |
| 3.3 ChCl-EG-LiCoO_2 DES体系黏度的测定 |
| 3.3.1 温度对Ch Cl-EG-LiCoO_2 DES体系黏度的影响 |
| 3.3.2 LiCoO_2浓度对ChCl-EG-LiCoO_2 DES体系黏度的影响 |
| 3.4 ChCl-EG-LiCoO_2 DES体系电导率的测定 |
| 3.4.1 温度对ChCl-EG-LiCoO_2 DES体系电导率的影响 |
| 3.4.2 LiCoO_2浓度对ChCl-EG-LiCoO_2 DES体系电导率的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 ChCl-EG-LiCoO_2 DES电沉积回收钴 |
| 4.1 LiCoO_2在DES中的电化学研究 |
| 4.1.1 LiCoO_2-ChCl-EG的循环伏安曲线 |
| 4.1.2 LiCoO_2-ChCl-EG的阴极极化曲线 |
| 4.2 不同沉积参数对钴镀层形貌的影响 |
| 4.2.1 沉积电位对钴形貌的影响 |
| 4.2.2 沉积温度对钴形貌的影响 |
| 4.2.3 LiCoO_2浓度对钴形貌的影响 |
| 4.3 添加H_2C_2O_4·2H_2O对钴镀层的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 ChCl-H_2C_2O_4·2H_2O DES从LiCoO_2中回收钴的研究 |
| 5.1 LiCoO_2在ChCl-H_2C_2O_4·2H_2O体系中的溶解行为 |
| 5.2 溶解共沉淀法回收LiCoO_2中的Co |
| 5.3 工艺条件对钴回收率及二水合草酸钴形貌的影响 |
| 5.3.1 温度对沉淀物的影响 |
| 5.3.2 陈化时间对沉淀物的影响 |
| 5.3.3 超声对沉淀物的影响 |
| 5.4 煅烧二水合草酸钴制备四氧化三钴的研究 |
| 5.4.1 煅烧温度对四氧化三钴的影响 |
| 5.4.2 煅烧时间对四氧化三钴的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读硕士学位期间主要科研成果和奖励 |
（4）废旧动力电池正极材料的回收再利用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池概况 |
| 1.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 回收工艺研究现状 |
| 1.4.1 废旧锂离子电池的回收处理技术研究现状 |
| 1.4.2 电池回收前处理工艺过程研究现状 |
| 1.4.3 废旧锂离子电池正极材料深度处理研究现状 |
| 1.4.4 废旧电池的回收再利用研究现状 |
| 1.5 废锂电池回收再利用中的问题 |
| 1.6 研究内容及方案 |
| 第二章 实验试剂和测试表征方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 材料性能表征 |
| 2.3.1 X射线粉末晶体衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 电感耦合等离子体发射光谱测试(ICP) |
| 2.4 电极的制备和纽扣电池的组装 |
| 2.4.1 电极的制备 |
| 2.4.2 纽扣电池的组装 |
| 2.5 电化学性能测试 |
| 第三章 废旧磷酸铁锂动力电池的拆解回收 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 废旧磷酸铁锂动力电池拆解 |
| 3.3 废旧磷酸铁锂动力电池正极片的分离 |
| 3.4 磷酸铁锂电池正极活性物质的回收及再利用 |
| 3.4.1 LiFePO_4 的再生 |
| 3.4.2 锂与铁的分离 |
| 3.4.3 电化学提取锂 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 废旧三元锂离子动力电池的拆解回收及再利用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 废旧三元锂离子动力电池的预处理 |
| 4.3 电极材料活性物质与集流体的分离 |
| 4.4 三元回收料的再利用 |
| 4.4.1 测试元素金属比例 |
| 4.4.2 实验过程 |
| 4.4.3 高温固相法合成目标产物的XRD表征 |
| 4.4.4 合成目标产物的形貌表征 |
| 4.4.5 添加锂源质量比的电化学性能 |
| 4.4.6 不同倍率下的循环性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 经济效益分析 |
| 5.1 产品成本分析 |
| 5.2 处理废旧锂离子电池所得产品销售收入 |
| 5.3 推广应用条件和前景 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文与研究成果 |
（5）应用于光伏微电网的分布式混合储能系统功率分配策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光伏微电网中混合储能技术应用研究现状 |
| 1.2.2 分布式混合储能系统功率分配策略研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 含混合储能的光伏微电网结构及建模 |
| 2.1 含分布式混合储能系统的光伏微电网系统结构 |
| 2.2 光伏发电系统建模 |
| 2.2.1 光伏发电工作原理 |
| 2.2.2 光伏输出功率分析及建模 |
| 2.3 锂离子电池工作原理及等效模型 |
| 2.3.1 锂离子电池工作原理分析 |
| 2.3.2 锂离子电池等效模型及仿真分析 |
| 2.4 超级电容等效模型研究 |
| 2.4.1 超级电容工作原理 |
| 2.4.2 超级电容等效模型及仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于改进粒子群的分布式混合储能系统间功率分配 |
| 3.1 分布式混合储能系统功率分配架构 |
| 3.2 粒子群算法基本原理 |
| 3.3 混合储能系统间的功率分配 |
| 3.3.1 功率分配目标函数及约束条件 |
| 3.3.2 粒子群算法的改进 |
| 3.3.3 基于改进粒子群算法的目标函数求解 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 混合储能系统内锂离子电池和超级电容功率分配策略 |
| 4.1 混合储能系统拓扑结构 |
| 4.2 传统一阶低通滤波功率分配方法 |
| 4.3 基于一阶变滤波时间常数低通滤波的功率分配方法 |
| 4.4 基于模糊控制的转移电流修正超级电容SOC |
| 4.4.1 模糊控制基本原理 |
| 4.4.2 基于模糊控制确定转移电流 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 算例仿真分析及实验结果分析 |
| 5.1 算例仿真及分析 |
| 5.2 实验平台控制系统结构及控制软件设计 |
| 5.2.1 实验平台搭建 |
| 5.2.2 实验平台控制系统软件设计 |
| 5.3 实验平台搭建及实验结果分析 |
| 5.3.1 分布式混合储能系统功率分配结果 |
| 5.3.2 混合储能系统内部功率分配结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间获得的相关科研成果 |
（6）用于碱金属离子存储的分级Mn3O4/石墨烯微米花制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池的发展概述 |
| 1.3 锂离子电池的工作原理 |
| 1.4 锂离子电池正极材料 |
| 1.5 锂离子电池负极材料 |
| 1.5.1 石墨 |
| 1.5.2 钛酸锂 |
| 1.5.3 硅基材料 |
| 1.5.4 合金类负极材料 |
| 1.5.5 过渡金属氧化物材料 |
| 1.6 石墨烯在锂离子电池中的应用 |
| 1.7 钠、钾离子电池背景简介 |
| 1.7.1 钠离子电池 |
| 1.7.2 钾离子电池 |
| 1.8 论文选题的意义和研究内容 |
| 第二章 实验与测试分析方法 |
| 2.1 实验药品和仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 材料表征方法 |
| 2.3 电化学表征方法 |
| 2.3.1 扣式电池的组装 |
| 2.3.2 恒流充放电测试 |
| 2.3.3 循环伏安测试(CV) |
| 2.3.4 电化学阻抗分析(EIS) |
| 第三章 选择性溶解-再生长策略的提出 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂和实验仪器 |
| 3.3 分层中空纳米管样品的制备及表征 |
| 3.3.1 样品的制备 |
| 3.3.2 样品的表征 |
| 3.4 分层纳米线样品的制备及表征 |
| 3.4.1 样品的制备 |
| 3.4.2 样品的表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Mn_3O_4/石墨烯微米花的制备以及储锂性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和实验仪器设备 |
| 4.2.2 前驱体的制备 |
| 4.2.3 Mn_3O_4/石墨烯微米花的制备 |
| 4.2.4 电极片的制备 |
| 4.2.5 电池的组装 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 样品结构演变和反应机理的研究分析 |
| 4.3.2 样品的物相、形貌与结构分析 |
| 4.3.3 样品的热重分析 |
| 4.3.4 样品的比表面积分析 |
| 4.3.5 样品的能谱及光谱分析 |
| 4.4 样品的电化学性能测试与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Mn_3O_4/石墨烯微米花储钠、钾性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 Mn_3O_4/石墨烯微米花制备为钠离子电池负极 |
| 5.2.2 Mn_3O_4/石墨烯微米花制备为钾离子电池负极 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 样品的储钠性能研究 |
| 5.3.2 样品的储钾性能研究 |
| 5.4 Mn_3O_4/石墨烯微米花在锂、钠、钾离子电池中容量的差异分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间获得的学术成果 |
（7）金属锂电池负极材料的制备与电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂枝晶的成核与生长 |
| 1.2.1 锂枝晶的成核 |
| 1.2.2 锂枝晶的生长 |
| 1.3 锂枝晶的抑制策略 |
| 1.3.1 负极层面 |
| 1.3.2 电解液层面 |
| 1.4 本论文的选题背景和主要研究内容 |
| 1.5 参考文献 |
| 第2章 经过辊压和表面氧化泡沫铜用作锂金属负极 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 辊压和表面氧化泡沫铜(RCOF)的制备 |
| 2.2.2 辊压和表面氧化泡沫铜(RCOF)的化学成分及形貌表征 |
| 2.2.3 辊压和表面氧化泡沫铜(RCOF)的电化学性能测试 |
| 2.2.4 Comsol模拟仿真 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 RCOF的化学成分及形貌 |
| 2.3.2 RCOF的电化学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第3章 亲锂铜基3D集流体实现金属锂的均匀沉积 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 亲锂铜基3D集流体的制备 |
| 3.2.2 亲锂铜基3D集流体的化学成分及形貌表征 |
| 3.2.3 亲锂铜基3D集流体的电化学性能测试 |
| 3.2.4 亲锂铜基3D集流体的Comsol模拟仿真 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 亲锂铜基3D集流体的化学成分及形貌 |
| 3.3.2 亲锂铜基3D集流体的电化学性能 |
| 3.3.3 亲锂铜基3D集流体的Comsol模拟仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 论文的创新点与不足之处 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）电动汽车风冷动力电池组的热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 动力电池的研究现状 |
| 1.3 动力电池热特性研究概述 |
| 1.3.1 电池散热方式的研究现状 |
| 1.3.2 电池预热方式的研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 磷酸铁锂电池热特性及CFD基础理论研究 |
| 2.1 磷酸铁锂电池结构及工作原理 |
| 2.1.1 磷酸铁锂电池形状的选择 |
| 2.1.2 单体电池的结构 |
| 2.1.3 电池的工作原理 |
| 2.2 热物性参数的计算 |
| 2.2.1 电池生热速率的计算 |
| 2.2.2 电池导热系数的计算 |
| 2.2.3 电池比热容的计算 |
| 2.3 电池的传热特性分析 |
| 2.4 CFD基本理论 |
| 2.4.1 CFD概述 |
| 2.4.2 CFD基本控制方程 |
| 2.4.3 CFD的离散方法及求解步骤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 电池组构建和散热结构设计 |
| 3.1 国内外电动汽车的电池组 |
| 3.2 电池组的构建 |
| 3.2.1 汽车主参数 |
| 3.2.2 初步构建电池组 |
| 3.3 散热结构的设计 |
| 3.3.1 散热方式的选择 |
| 3.3.2 散热结构的初始方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CFD仿真及散热结构优化 |
| 4.1 动力电池组散热结构的建模与温度场仿真 |
| 4.1.1 电池组几何模型的建立及网格的划分 |
| 4.1.2 仿真条件的设置 |
| 4.1.3 散热结构温度场的仿真结果与分析 |
| 4.2 初始散热结构的优化 |
| 4.2.1 出风口数量对电池温度的影响 |
| 4.2.2 出风口位置对电池温度的影响 |
| 4.2.3 风孔位置对电池温度的影响 |
| 4.3 优化结构在不同工况下的散热特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 低温预热结构设计 |
| 5.1 预热结构的初始方案 |
| 5.1.1 预热方式的选择 |
| 5.1.2 加热膜的选型 |
| 5.1.3 几何模型的建立 |
| 5.1.4 传热模型的建立 |
| 5.2 初始预热结构的有限元仿真分析 |
| 5.2.1 初始条件的设置 |
| 5.2.2 仿真结果与分析 |
| 5.3 电池组预热结构改进方案及仿真分析 |
| 5.3.1 预热结构的改进方案 |
| 5.3.2 仿真结果与分析 |
| 5.3.3 电池组在不同工况下的加热效果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（9）羟基氧化铁及其衍生物的可控制备及其在锂电池中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池内部结构及充放电原理 |
| 1.2.2 锂离子电池负极材料 |
| 1.2.3 锂离子电池固体电解质界面膜 |
| 1.2.4 铁基化合物负极材料的存在问题及解决办法 |
| 1.3 锂硫电池概述 |
| 1.3.1 锂硫电池内部结构及充放电原理 |
| 1.3.2 锂硫电池的存在问题及解决办法 |
| 1.4 论文的选题依据、主要内容及创新点 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 1.4.3 创新点 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验药品与仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料表征与测试手段 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.4 同步综合热分析(STA) |
| 2.2.5 显微共焦激光拉曼光谱(Raman) |
| 2.2.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.7 氮气吸附脱附分析(BET) |
| 2.3 电极的制备与电池的装配 |
| 2.3.1 电极的制备 |
| 2.3.2 半电池装配 |
| 2.3.3 全电池装配 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 电池充放电性能测试 |
| 2.4.2 循环伏安法(CV) |
| 2.4.3 电化学交流阻抗测试(EIS) |
| 2.4.4 恒电流间歇滴定技术(GITT) |
| 3 FeOOH@Fe_2O_3/RGO复合材料作锂电负极的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FeOOH@Fe_2O_3/RGO嵌入式电极的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构表征分析 |
| 3.3.2 电化学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 桑葚状Fe_2O_3/RGO复合材料作锂电负极的性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同结构Fe_2O_3/RGO电极材料的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构表征分析 |
| 4.3.2 电化学性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 FeOOH、FeP作锂硫电池载硫基体的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 FeOOH@S、FeP@S锂硫电池正极材料的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 结构表征分析 |
| 5.3.2 电化学性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利成果 |
（10）多孔碳基材料电化学储能特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 石墨烯简介 |
| 1.2 石墨烯的制备 |
| 1.2.1 微机械剥离法 |
| 1.2.2 氧化还原法 |
| 1.2.3 化学气相沉积法 |
| 1.2.4 其他制备方法 |
| 1.3 石墨烯在锂离子电池中的应用 |
| 1.3.1 锂离子电池概述 |
| 1.3.2 石墨烯在锂离子电池负极中的应用 |
| 1.3.3 石墨烯在锂离子电池正极中的应用 |
| 1.4 碳材料在超级电容器电极中的应用 |
| 1.4.1 超级电容器概述 |
| 1.4.2 影响碳材料电容性能的因素 |
| 1.4.3 活性炭在超级电容器电极中的应用 |
| 1.4.4 石墨烯在超级电容器电极中的应用 |
| 1.5 文献综述小结 |
| 1.6 本文研究思路 |
| 第2章 多孔石墨烯在锂离子电池中周期储锂行为研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 药品与仪器 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.3 材料表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 磷酸铁锂/多孔石墨烯复合材料电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 药品与仪器 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 材料表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 掺硫石墨烯在超级电容器中的应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 药品与仪器 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 材料表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 掺杂碳材料选择性活化及电容性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 药品与仪器 |
| 5.2.2 实验步骤 |
| 5.2.3 材料表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、影响水合磷酸铁充放电性能的两个因素（论文参考文献）
- [1]锂-氧气电池中高效催化剂的合理设计及机理研究[D]. 窦雅颖. 吉林大学, 2021(01)
- [2]磷酸铁锂/多层石墨烯复合材料制备工艺研究[D]. 徐嘉呈. 杭州电子科技大学, 2021
- [3]采用低共熔溶剂从废旧钴酸锂中回收钴的研究[D]. 任相宇. 昆明理工大学, 2021(01)
- [4]废旧动力电池正极材料的回收再利用技术研究[D]. 欧阳志昭. 南昌工程学院, 2020(06)
- [5]应用于光伏微电网的分布式混合储能系统功率分配策略研究[D]. 余文山. 湖北工业大学, 2020(08)
- [6]用于碱金属离子存储的分级Mn3O4/石墨烯微米花制备及性能研究[D]. 汤臣. 湖北工业大学, 2020(11)
- [7]金属锂电池负极材料的制备与电化学性能研究[D]. 李锐. 山东大学, 2020
- [8]电动汽车风冷动力电池组的热特性研究[D]. 武雅丽. 西南交通大学, 2020(07)
- [9]羟基氧化铁及其衍生物的可控制备及其在锂电池中的应用研究[D]. 马萌. 陕西科技大学, 2020(02)
- [10]多孔碳基材料电化学储能特性研究[D]. 曹妍明. 中国石油大学(北京), 2019(01)