摘要 | 第4-5页 |
abstract | 第5-6页 |
第1章 绪论 | 第10-25页 |
1.1 前言 | 第10页 |
1.2 石墨烯及多孔石墨烯组装体 | 第10-12页 |
1.2.1 石墨烯的结构和性质 | 第10-11页 |
1.2.2 石墨烯基元的组装方式 | 第11-12页 |
1.2.3 高密度多孔石墨烯组装体 | 第12页 |
1.3 碳材料孔结构的表征方法 | 第12-18页 |
1.3.1 气体吸附-脱附等温线 | 第12-13页 |
1.3.2 吸附等温线——比表面积、孔容、孔隙率 | 第13-15页 |
1.3.3 脱附等温线——孔形、孔径 | 第15-17页 |
1.3.4 石墨烯基高密度多孔碳的孔结构 | 第17-18页 |
1.4 化学活化法调控碳材料孔结构 | 第18-22页 |
1.4.1 KOH活化 | 第18-19页 |
1.4.2 ZnCl_2活化 | 第19-20页 |
1.4.3 H_3PO_4活化 | 第20-22页 |
1.5 多孔碳材料在电化学储能器件中的应用 | 第22-24页 |
1.5.1 超级电容器 | 第22页 |
1.5.2 锂硫电池 | 第22-23页 |
1.5.3 超级电容器和锂硫电池体积能量密度的不足 | 第23-24页 |
1.6 本论文的研究内容和意义 | 第24-25页 |
第2章 实验步骤及表征、测试方法 | 第25-32页 |
2.1 实验原料和试剂 | 第25-26页 |
2.2 材料的物理测试方法 | 第26-28页 |
2.3 电化学测试方法及原理 | 第28-30页 |
2.4 实验部分 | 第30-32页 |
2.4.1 氧化石墨的制备 | 第30页 |
2.4.2 三维石墨烯水凝胶的制备 | 第30-31页 |
2.4.3 超级电容器及锂硫电池的组装 | 第31-32页 |
第3章 机械压实法提升电极体积比容量 | 第32-40页 |
3.1 引言——机械压实的利弊 | 第32-33页 |
3.2 实验部分 | 第33-34页 |
3.2.1 KOH活化法制备多孔石墨烯颗粒 | 第33页 |
3.2.2 压实电极的制备及电极密度的测量 | 第33-34页 |
3.2.3 电化学参数的计算方法 | 第34页 |
3.3 KOH活化对多孔石墨烯颗粒孔结构的影响 | 第34-36页 |
3.4 压力对电极体积比容量的影响 | 第36-38页 |
3.5 本章小结 | 第38-40页 |
第4章 石墨烯基厚密电极的构建 | 第40-50页 |
4.1 引言——构建厚密电极的重要性 | 第40-41页 |
4.2 实验部分 | 第41-42页 |
4.2.1 ZnCl_2活化法制备孔隙可调的石墨烯宏观体 | 第41页 |
4.2.2 厚密电极的制备及电极密度的测量 | 第41-42页 |
4.2.3 电化学参数的计算方法 | 第42页 |
4.3 ZnCl_2对石墨烯宏观体比表面积、密度的调控 | 第42-45页 |
4.4 ZnCl_2与石墨烯宏观体的作用机理 | 第45-47页 |
4.5 电极的孔隙度与曲折度 | 第47-48页 |
4.6 基于厚密电极构建高体积能量密度超级电容器 | 第48-49页 |
4.7 本章小结 | 第49-50页 |
第5章 具有“墨水瓶”型孔的高密度石墨烯用于高体积能量密度锂硫电池 | 第50-60页 |
5.1 引言——锂硫电池的体积能量密度 | 第50-51页 |
5.2 实验部分 | 第51-53页 |
5.2.1 H_3PO_4活化法制备具有“墨水瓶”型孔的石墨烯宏观体 | 第51-52页 |
5.2.2 多硫化物电解液的制备 | 第52页 |
5.2.3 电极的制备及锂-多硫化物电池的组装 | 第52页 |
5.2.4 电化学参数的计算 | 第52-53页 |
5.3 墨水瓶型孔的表征及H3PO4活化的作用机制 | 第53-55页 |
5.4 高体积比容量正极的构建 | 第55-56页 |
5.5 墨水瓶型孔限制多硫化物的穿梭效应 | 第56-57页 |
5.6 基于厚电极实现高体积能量密度 | 第57-59页 |
5.7 本章小结 | 第59-60页 |
第6章 总结与展望 | 第60-64页 |
6.1 本文主要结论 | 第60-61页 |
6.2 本文的主要创新点 | 第61-62页 |
6.3 未来工作展望 | 第62-64页 |
参考文献 | 第64-73页 |
发表论文和参加科研情况说明 | 第73-75页 |
致谢 | 第75-76页 |