钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料的制备工艺及其在锂硫电池正极性能的应用研究.docx

钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料的制备工艺及其在锂硫电池正极性能的应用研究

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3锂硫电池正极材料的研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.4论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1钴掺杂MOF的合成方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1.1水热法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1.2溶剂热法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2分级多孔碳材料的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2.1模板法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.2.2电化学法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料的制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.3.1工艺流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3.2关键步骤分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料的表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1形貌与结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1.1X射线衍射分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.1.2扫描电子显微镜分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.1.3透射电子显微镜分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.1.4比表面积与孔径分布测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2元素组成与化学状态分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2.1能谱分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2.2X射线光电子能谱分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.2.3红外光谱分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料的结构与性能关系．．．．．．．．．．．．22

4.1钴掺杂对材料结构的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.1.1晶体结构变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.1.2表面性质变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.2分级多孔碳材料的性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.2.1循环稳定性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.2.2充放电效率分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.2.3容量保持率分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.3钴掺杂对材料性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.3.1容量提升机制分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.3.2循环寿命延长机制分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料在锂硫电池中的应用研究．．．．．．30

5.1实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31