《功能多孔材料的控制制备及其电化学性能研究》PDF下载

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  • 作  者:韩丽娜著
  • 出 版 社:北京:冶金工业出版社
  • 出版年份:2019
  • ISBN:9787502479701
  • 页数:185 页
图书介绍:本书以具有特定形貌和结构的超分子自组装化合物为模板剂或者前驱体,构筑了空心结构材料、多级孔材料。并针对这些材料在电催化、锌-空气电池、超级电容器、锂离子电池等储能器件中的应用进行了研究。首先采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附-脱附仪、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线吸收精细结构(XAFS)等分析手段,系统的研究了掺杂或者复合等改性后材料的结构,然后通过RDE、循环伏安、恒电流充放电等手段研究了改性后材料的电化学性能。探讨了电催化反应过程、超级电容器储能机理以及储锂机理,为新型储能器件的进一步开发和应用提供理论基础和实际应用依据。

1绪论 1

1.1概述 1

1.2多孔材料的形成机理 3

1.2.1液晶模板机理 4

1.2.2协同作用机理 5

1.2.3电荷密度匹配机理 6

1.3多孔材料的制备方法 6

1.3.1溶胶-凝胶法 8

1.3.2热分解法 10

1.3.3直接合成法 11

1.3.4沉积法 13

1.4多孔材料的催化性能研究 15

1.4.1电催化 15

1.4.2光催化 26

1.4.3其他催化 29

1.5多孔材料在储能中的应用 29

1.5.1金属-空气电池 30

1.5.2燃料电池 36

1.5.3超级电容器 37

1.5.4锂离子电池 47

1.6本书主要内容 52

参考文献 53

2实验部分 66

2.1实验材料与设备 66

2.2材料形貌与结构表征 68

2.3电化学性能表征方法 70

参考文献 73

3石墨氮掺杂微孔/介孔纳米网状碳材料的制备及其电催化性能研究 74

3.1概述 74

3.2 g-N-MM-Cnet催化剂及对比样品的制备 75

3.2.1 g-N-MM-Cnet催化剂的制备流程图 75

3.2.2 g-N-MM-Cnet催化剂及参比样品的制备 75

3.3结果与讨论 77

3.3.1硬模板剂对g-N-MM-Cnet催化剂形貌的影响 77

3.3.2 P 123对g-N-MM-Cnet催化剂形貌的影响 82

3.3.3 DCDA对g-N-M M-C net催化剂形貌的影响 83

3.3.4煅烧温度对g-N-MM-Cnet催化剂形貌和结构的影响 84

3.3.5参比样品Ir/C催化剂 90

3.3.6 g-N-MM-Cnet的电催化性能研究 90

3.3.7 g-N-MM-Cnet在Zn-air电池中的应用 96

3.4本章小结 99

参考文献 100

4氮掺杂微孔/介孔网状碳材料的制备和电化学性能研究 102

4.1概述 102

4.2 N-MM-Cnet材料的制备 103

4.3结果与讨论 104

4.3.1 N-MM-Cnet材料的形貌及结构表征 104

4.3.2 g-N-MM-Cnet材料的电化学性能 113

4.3.3 g-N-MM-Cnet材料的循环稳定性 116

4.3.4两电极(对称性)超级电容器 117

4.4本章小结 120

参考文献 121

5使用超分子自组装模板剂制备TiO2空心材料及电催化性能研究 124

5.1概述 124

5.2 TiO2空心材料的制备 125

5.2.1 TiO2空心材料的制备流程图 125

5.2.2三聚氰酸-三聚氰胺及对比模板剂的制备 126

5.2.3 TiO2空心材料的制备 126

5.3结果与讨论 127

5.3.1 CM化合物的表征 127

5.3.2 CM化合物@TiO2材料的表征 128

5.3.3 TiO2空心材料的电催化性能 135

5.3.4 CM化合物@TiO2材料(过渡金属离子掺杂TiO2)的性能 135

5.3.5 TiO2和过渡金属掺杂TiO2空心结构材料的性能表征 137

5.3.6 Co-TiO2 -400空心结构材料优异电催化性能的来由 140

5.3.7 Co-TiO2-400空心结构材料的光催化性能的研究 142

5.4本章小结 143

参考文献 144

6 Co 2+掺杂TiO2纳米颗粒的电催化性能研究 147

6.1概述 147

6.2催化剂的制备 148

6.3结果与讨论 149

6.3.1 Co 2+掺杂TiO2纳米颗粒形貌表征 149

6.3.2 Co 2+掺杂TiO2纳米颗粒的结构表征 152

6.3.3 Co 2+掺杂TiO2纳米颗粒的电催化性能 156

6.3.4 Co 2+掺杂TiO2纳米颗粒的锌-空气电池性能 161

6.4本章小结 166

参考文献 167

7 TiN/NC复合材料的制备及其储锂性能研究 171

7.1概述 171

7.2 TiN@ NC复合材料的制备 172

7.3结果与讨论 173

7.3.1 TiN@ NC复合材料的形貌表征 173

7.3.2 TiN@ NC复合材料的结构表征 175

7.3.3 TiN@ NC复合材料的电化学性能 180

7.4本章小结 183

参考文献 183