碳硫复合正极材料制备工艺及其电化学性能研究

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1、分类号：密级１单位代码１０１５１ＵＤＣ：＃乂金組学全日制学术型硕±研巧生学位论文碳／硫复合正极材料制备工艺及其电化学性能研究孙红亮指导教师孙俊才教授申请学位类别工学硕ｄ：学科（专业）名称材料科学与工程学位授予单位大连海事大学２０１７年３月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１碳／硫复合正极材料制备工艺及其电化学性能研究孙红亮指导教师孙俊才职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工学硕±学科（专业）材料科学与工程论文完成日期２０１６．１

2、２．０１答辩日期２０１７．０３．１９《答辩委员会主席３呼ｓｔｕｄｏｎｒｅａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｙｐｐｐｏｆｃａｒｂｏｎ／ｓｕ侃ｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃａ化ｏｄｅｍａ化ｒｉａｌ乂化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒ村ａｌｆｕｌ仙ｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎ权ｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆｐｑｇＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅｉｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＳｕｎＨｏｎｇｌｉａｎｇＭａｔｅｒｉ

3、ａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇ（ｇ）Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳｕｎＪｕｎｃａｉＪａｎｕａｒ２０１７ｙ大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰＂＂写成博／硕±学位论文碳／硫复合正极材料制备工艺及其电化学性能研究。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中＾１。［＾明确方式标明本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文

4、作者签名：袖心Ｊ学位论文版巧使用授巧书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研巧所）等数据库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文

5、在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＂＂不保密□（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名：莉，么畫＞导师签名〇曰期１７年Ｓ：文月曰中文摘要摘要近几年，伴随着经济的快速发展，人们对于能源的需求也在成倍的増长，尤其是在电池方面的研巧发展成为了人们关注的热点。裡离子电池因具有能量密度大、无记忆效应和环境友好等优点，成为各类电子产品和电动汽车的首选电源。在裡硫裡离子电池体系中，单质硫作为正极材料，因具有价格低廉、储量丰富、一比能量髙等优点，成为新代的高能量裡离子电池的首选。但是，在该体系中，、仍然存在正极硫活性物质利

6、用率低循环性能差等不足，为了解决这些问题，需要提高正极材料的导电性和抑制多硫化物的溶解。由于活性炭具有良好的导电性和高比表面积，可Ｗ改善复合材料性能，因此本文选其作为硫基复合材料的基体。本文Ｗ稻壳、碱木质素为碳源，制备出髙比表面积的活性炭，最终通过烙融一扩散法与升华硫合成碳／硫复合材料，并进步引入商业活性炭和自制的活性炭进行对比，发现采用碱木素制备的活性炭合成的碳／硫复合电极材料在电化学性能方面优于商业活性炭和Ｗ稻壳为材料制备的活性炭。研究发现，碳的结构对碳／硫复合材料的电化学性能有关键性的影响，为了制备出比较适合与硫复合的活性炭，本文重点讨论了活化剂的种

7、类、浸溃比、活化溫度和活化时间对碳结构的影响。结果表明，当采用稻壳中的纤维素作为碳源、’憐酸作为活化剂、浸溃比为１：３、活化湿度５５０Ｃ、活化时间１．化的条件下制备的活性炭最适合作为硫的基体材料。在上面研巧的基础上，又采用碱木质素作为碳源，此时只改变浸溃比例，发现当浸溃比为１：４时，得到的活性炭较适合作为硫的基体材料。其碳／硫复合材料的首次放电比容量高达９０８ｍＡｈ／ｇ，１００次之后保持在ｌＯＯｍＡｈ／ｇ之上