高性能铝—石墨烯电池材料研究

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高性能铝—石墨烯电池材料研究

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高性能铝—石墨烯电池材料研究

论文目录
致谢	第1-6页
摘要	第6-8页
Abstract	第8-14页
第一章绪论	第14-62页
1.1 引言	第14-15页
1.2 石墨烯的结构与性质	第15-19页
1.2.1 石墨烯概述	第15页
1.2.2 石墨烯结构	第15-17页
1.2.3 石墨烯的优异性质	第17-19页
1.3 石墨烯的制备及目前存在的主要问题	第19-27页
1.3.1 气相沉积法(CVD)制备石墨烯	第19-21页
1.3.2 溶液剥离法制备石墨烯	第21-25页
1.3.3 机械剥离法制备石墨烯	第25-26页
1.3.4 多种石墨烯制备方法的总结	第26-27页
1.4 电池储能领域的现状	第27-41页
1.4.1 商业化锂离子电池	第27-29页
1.4.2 硅负级	第29-30页
1.4.3 金属锂负极	第30页
1.4.4 锂硫电池	第30-33页
1.4.5 锂-氧电池	第33-34页
1.4.6 钠、钾离子电池	第34-36页
1.4.7 镁、钙离子电池	第36-37页
1.4.8 铝离子电池	第37-41页
1.4.9 总结	第41页
1.5 石墨烯材料在电化学储能领域的应用	第41-48页
1.5.1 石墨烯作为活性物质时发挥的作用	第42-43页
1.5.2 石墨烯作为非活性物质时发挥的作用	第43-48页
1.6 论文选题依据和主要内容	第48-49页
1.6.1 选题依据	第48页
1.6.2 研究内容	第48-49页
参考文献	第49-62页
第二章实验试剂、仪器及表征	第62-66页
2.1 实验试剂	第62-63页
2.2 常规表征仪器	第63-64页
2.3 性能测试	第64-66页
2.3.1 力学性能测试	第64页
2.3.2 电化学性能测试	第64-66页
第三章铝离子电池中石墨烯正极设计的“无缺陷原则”	第66-98页
3.1 引言	第66页
3.2 实验	第66-67页
3.2.1 氧化石墨烯的制备	第66页
3.2.2 氧化石墨烯气凝胶的制备	第66页
3.2.3 高缺陷、低缺陷及无缺陷石墨烯气凝胶的制备	第66-67页
3.2.4 石墨烯气凝胶电极的制备	第67页
3.3 结果与讨论	第67-95页
3.3.1 石墨烯气凝胶正极的设计思路	第67-74页
3.3.2 石墨烯气凝胶正极的电化学性能	第74-87页
3.3.3 “无缺陷设计”相关机理的探讨	第87-95页
3.4 小结	第95页
参考文献	第95-98页
第四章高质量石墨烯花在铝离子电池中的应用	第98-133页
4.1 引言	第98-99页
4.2 实验步骤	第99-100页
4.2.1 石墨烯花的制备	第99页
4.2.2 石墨烯花正极的制备	第99页
4.2.3 石墨烯花—硫复合物的制备	第99页
4.2.4 石墨烯花-硫复合物的电极制备	第99页
4.2.5 对照样:石墨烯气凝胶-硫复合物的制备和组装	第99-100页
4.3 实验结果与讨论	第100-112页
4.3.1 石墨烯花的设计思路	第100页
4.3.2 石墨烯花的形貌特征	第100-106页
4.3.3 体系中电化学反应电位区间的分析	第106-108页
4.3.4 GmF3000正极的电化学性能	第108-110页
4.3.5 GmF3000电极材料的机理研究	第110-112页
4.4 高质量石墨烯花在锂硫电池中的扩展应用	第112-127页
4.4.1 石墨烯花-硫复合物的设计思路	第113-116页
4.4.2 石墨烯花-硫复合物的电化学性能	第116-127页
4.5 小结	第127-130页
参考文献	第130-133页
第五章铝离子电池中金属铝负极的枝晶现象	第133-150页
5.1 引言	第133-135页
5.2 实验	第135页
5.2.1 金属铝箔的相关处理	第135页
5.2.2 低缺陷石墨烯气凝胶正极的制备	第135页
5.2.3 [EMIm]Al_xCl_y电解液的制备	第135页
5.2.4 循环后电池的拆装及铝箔的后处理	第135页
5.3 实验结果与讨论	第135-146页
5.3.1 循环后的Al-n负极形貌的观察	第135-139页
5.3.2 天然氧化膜对铝负极的影响	第139-145页
5.3.3 含有氧化膜的铝负极的电化学反应过程探究	第145-146页
5.4 小结	第146-148页
参考文献	第148-150页
第六章全文总结及创新点	第150-153页
6.1 全文总结	第150-151页
6.2 创新点	第151页
6.3 展望	第151-153页
作者简介及研究成果	第153页

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