多孔碳的结构设计及其电化学储能性能研究

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多孔碳的结构设计及其电化学储能性能研究
随着化石资源的枯竭和环境问题的加剧,人类迫切需要清洁、高效、可持续的能源,以及与之相关的能量转换与储存新技术。能量存储器件是现代社会不可缺少的关键器件之一。
碳材料广泛的应用于超级电容、锂离子电池等电化学储能器件的电极材料。最常用是以活性炭或者石墨为电极材料,但是它的容量有限,阻碍了电化学储能器件的更广泛应用。
因此,非常有必要开发出既能简便生产又能够高效电化学储能的先进碳基材料(分级孔隙,可控的孔径分布,2D-纳米结构,高比表面积,杂原子掺杂,高导电性等)。通过对碳材料微观结构的精确调控和设计可以有效的提高电化学储能性能。
因此本文旨在发展一种成本低廉、工艺简单的一步法对多孔碳材料微观结构进行设计,其目的是进一步提高多孔碳的电化学储能性能表现。主要研究内容如下:1.溶胶-乳液-凝胶法合成互联互通的介孔空心碳球以及电化学储能应用论文的第三章以酚醛树脂,正硅酸乙酯分别为碳和无机的前驱体前,溴化十六烷基三甲铵为软模板。
通过简易的一锅溶胶-乳液-凝胶法合成具有“贯穿孪晶结构”的介孔空心纳米球。这种“贯穿孪晶结构”的二氧化硅作为纳米反应器提供一个限制性 ...

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关键词：结构设计 电化学 锂离子电池 微观结构 互联互通