| 摘要 | 第3-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 锂空气电池简介 | 第15-17页 |
| 1.2.1 锂空气电池研究进展 | 第15-16页 |
| 1.2.2 锂空气电池的优缺点及解决办法 | 第16页 |
| 1.2.3 有机体系锂空气电池基本结构及工作原理 | 第16-17页 |
| 1.3 氧还原反应(ORR)的催化机理 | 第17-19页 |
| 1.4 锂空气电池正极催化剂概述 | 第19-23页 |
| 1.4.1 催化剂类型 | 第19-21页 |
| 1.4.1.1 贵金属及其合金催化剂 | 第19-20页 |
| 1.4.1.2 过渡金属氧化物催化剂 | 第20页 |
| 1.4.1.3 非金属催化剂 | 第20-21页 |
| 1.4.2 催化剂基底材料 | 第21-23页 |
| 1.4.2.1 碳黑 | 第22页 |
| 1.4.2.2 碳纳米管 | 第22页 |
| 1.4.2.3 石墨烯 | 第22-23页 |
| 1.4.2.4 多孔碳 | 第23页 |
| 1.5 非金属元素掺杂 | 第23-24页 |
| 1.6 多孔碳的制备方法 | 第24-25页 |
| 1.7 本论文的选题依据和研究内容 | 第25-26页 |
| 1.7.1 本论文选题依据 | 第25-26页 |
| 1.7.2 本论文研究内容 | 第26页 |
| 1.8 本论文的创新点 | 第26-28页 |
| 第二章 实验材料与仪器表征 | 第28-36页 |
| 2.1 实验药品 | 第28-29页 |
| 2.2 实验仪器 | 第29-30页 |
| 2.3 测试仪器 | 第30页 |
| 2.4 材料表征方法 | 第30-33页 |
| 2.4.1 场发射电子显微镜(FESEM) | 第31页 |
| 2.4.2 傅里叶变换红外光谱(FTIR) | 第31页 |
| 2.4.3 X-射线衍射仪(XRD) | 第31-32页 |
| 2.4.4 热重分析仪(TG) | 第32页 |
| 2.4.5 X-射线光电子能谱(XPS) | 第32页 |
| 2.4.6 全自动比表面积与孔隙度分析仪(BET) | 第32页 |
| 2.4.7 透射电子显微镜(TEM) | 第32-33页 |
| 2.4.8 元素分析仪 | 第33页 |
| 2.4.9 CHI660电化学工作站 | 第33页 |
| 2.4.10 LAND电池测试仪 | 第33页 |
| 2.5 电化学测试方法 | 第33-35页 |
| 2.5.1 三电极体系工作电极制备 | 第33-34页 |
| 2.5.2 循环伏安法 | 第34页 |
| 2.5.3 线性扫描法 | 第34页 |
| 2.5.4 计时电流法测试 | 第34-35页 |
| 2.6 锂空气电池测试 | 第35-36页 |
| 2.6.1 锂空气电池的组装 | 第35页 |
| 2.6.2 深度充放电测试 | 第35页 |
| 2.6.3 限容循环测试 | 第35-36页 |
| 第三章 原位可控合成氮硫共掺杂蜂窝碳及其电化学性能研究 | 第36-53页 |
| 3.1 引言 | 第36-37页 |
| 3.2 实验部分 | 第37-38页 |
| 3.2.1 二氧化硅(SiO2)纳米球的制备 | 第37页 |
| 3.2.2 功能化液态丙烯腈低聚物的制备(ANT) | 第37-38页 |
| 3.2.3 氮硫共掺杂蜂窝碳的制备(NS/C) | 第38页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第38-52页 |
| 3.3.1 功能化液态丙烯腈低聚物(ANT)的分析 | 第38-44页 |
| 3.3.1.1 ANT的合成机理 | 第38-39页 |
| 3.3.1.2 ANT热处理过程的结构状态变化 | 第39-40页 |
| 3.3.1.3 ANT预氧化过程的红外光谱分析 | 第40-42页 |
| 3.3.1.4 ANT的热重分析 | 第42-43页 |
| 3.3.1.5 高温碳化后的ANT的XPS分析 | 第43-44页 |
| 3.3.2 二氧化硅SEM图 | 第44-45页 |
| 3.3.3 氮硫共掺杂蜂窝碳(NS/C)的表征 | 第45-49页 |
| 3.3.3.1 氮硫共掺杂蜂窝碳(NS/C)的SEM图 | 第45-46页 |
| 3.3.3.2 氮硫共掺杂蜂窝碳(NS/C)的BET图 | 第46-47页 |
| 3.3.3.3 氮硫共掺杂蜂窝碳(NS/C)的EDS分析 | 第47-49页 |
| 3.3.4 氮硫共掺杂蜂窝碳(NS/C)的电化学性能测试 | 第49-52页 |
| 3.3.4.1 丙烯腈与3-巯基丙酸不同摩尔比制备的NS/C的LSV | 第49-50页 |
| 3.3.4.2 最优NS/C循环伏安测试(CV)曲线 | 第50页 |
| 3.3.4.3 最优NS/C不同转速下的旋转圆盘测试(RDE) | 第50-52页 |
| 3.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 氮硫共掺杂蜂窝碳担载PdNi纳米合金的制备及其性能研究 | 第53-73页 |
| 4.1 引言 | 第53-54页 |
| 4.2 实验部分 | 第54-56页 |
| 4.2.1 氮硫共掺杂蜂窝碳的制备 | 第54页 |
| 4.2.2 NS/C负载PdNi纳米合金催化剂的制备 | 第54-55页 |
| 4.2.3 旋转圆盘电极的测试 | 第55-56页 |
| 4.2.4 锂空气电池的测试 | 第56页 |
| 4.3 结果及讨论 | 第56-72页 |
| 4.3.1 材料的SEM表征 | 第56-57页 |
| 4.3.2 材料的EDS表征 | 第57-58页 |
| 4.3.3 PdNi-NS/C的TEM表征 | 第58-60页 |
| 4.3.4 材料的XRD分析 | 第60页 |
| 4.3.5 材料的XPS表征 | 第60-62页 |
| 4.3.6 材料的电化学性能表征 | 第62-68页 |
| 4.3.6.1 循环伏安测试 | 第62-63页 |
| 4.3.6.2 材料的线性扫描测试 | 第63-64页 |
| 4.3.6.3 恒电压计时电流法测试 | 第64-65页 |
| 4.3.6.4 RDE不同转速时的LSV测试与分析 | 第65-68页 |
| 4.3.7 锂空气电池性能测试 | 第68-72页 |
| 4.3.7.1 电流密度对PdNi-NS/C锂空气电池的影响 | 第68-69页 |
| 4.3.7.2 限压充放电测试 | 第69-70页 |
| 4.3.7.3 限容循环测试 | 第70-72页 |
| 4.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 第五章 氮硫共掺杂蜂窝碳担载PdCuW纳米合金的制备及其性能研究 | 第73-92页 |
| 5.1 引言 | 第73-74页 |
| 5.2 实验部分 | 第74-77页 |
| 5.2.1 氮硫共掺杂蜂窝碳的制备 | 第74页 |
| 5.2.2 氮硫共掺杂蜂窝碳负载PdCuW的制备 | 第74-75页 |
| 5.2.3 旋转圆盘电极的测试 | 第75-76页 |
| 5.2.4 锂空气电池的测试 | 第76-77页 |
| 5.3 结果及讨论 | 第77-91页 |
| 5.3.1 材料的SEM、BET、EDS和TG表征 | 第77-79页 |
| 5.3.2 PdCuW-NS/C的EDS表征 | 第79-80页 |
| 5.3.3 PdCuW-NS/C的TEM表征 | 第80-81页 |
| 5.3.4 材料的XRD表征 | 第81-82页 |
| 5.3.5 材料的XPS表征 | 第82-83页 |
| 5.3.6 材料的电化学性能表征 | 第83-85页 |
| 5.3.7 锂空气电池的应用 | 第85-91页 |
| 5.3.7.1 限压充放电测试 | 第85-87页 |
| 5.3.7.2 不同材料首圈电压循环曲线分析 | 第87页 |
| 5.3.7.3 限制容量测试及结果分析 | 第87-91页 |
| 5.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 第六章 、总结与展望 | 第92-95页 |
| 6.1 总结 | 第92-94页 |
| 6.2 展望 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-107页 |
| 致谢 | 第107-108页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 | 第108页 |
