导读:本文包含了多硫化物论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:硫化物,电池,效应,隔膜,磁控溅射,电解液,库伦。
多硫化物论文文献综述
常艳艳[1]（2019）在《微/介孔碳纳米材料的制备及抑制锂硫电池中多硫化物穿梭效应机理研究》一文中研究指出随着全球气候变暖和环境污染日益严重,越来越多的人要求使用清洁无污染的可再生能源取代传统的煤炭、石油等化石能源:如潮汐能、风能、太阳能等,因为它们主要是以转化为电能的形式被人利用,所以储能技术的发展就显得尤为重要。然而,目前的储能技术很难满足便携式电子设备、电动汽车和电网对移动或固定电源日益增长的需求。在各种清洁能源中,锂硫电池因其高的质量/体积能量密度(2500 Wh kg~(-1)/2800 Wh L~(-1))被认为是一种最有前景的电化学储能设备。不过不同于传统的嵌入式正极材料,锂硫电池中正极材料单质硫具有导电性差、在充放电过程中经历了成分/结构变化以及可溶性聚硫化物严重的穿梭效应等缺点。尽管人们已经为此做出努力并取得了很大的突破,但仍有许多问题阻碍了锂硫电池的实际使用,尤其是锂硫电池中多硫化物严重的穿梭效应。为了克服这些缺陷:一是设计含有微/介孔结构的正极载体材料,在提高硫的导电性并缓解其在循环过程中的体积膨胀的同时抑制多硫化物的穿梭效应;二是在含有微/介孔结构的基础上引入催化剂,提高可溶性长链多硫化物和固态短链硫化物之间的可逆转化,更好的抑制多硫化物的穿梭效应,提高锂硫电池的电化学性能。研究表明,电池性能除了受电极材料形貌和结构的影响以外,催化剂(例如钴)在其中也扮演着很重要的角色。因此,本文着重研究了锂硫电池中孔结构和催化剂对电化学性能的增强机理。本论文主要包含以下五个方面:(1)简要地讨论了锂硫电池的工作原理、目前面临的挑战、锂硫电池各组成部分的研究现状,并着重介绍了目前研究较多的几种硫正极载体材料。(2)详细介绍了硫正极载体材料的合成方法、所用实验仪器及样品表征方法。(3)选用天然高分子聚合物——壳聚糖做碳源,通过羟醛缩合反应制备前驱体,进而通过改变碳化温度制备了具有不同形貌结构的多孔碳球。当其他反应条件保持不变,碳化温度为600°C、700°C、800°C和900°C时,依次生成大小不均匀且表面粗糙的多孔碳球,大小均匀且表面光滑的类蜂窝状多孔碳球,保留部分未破裂的多孔碳球和完全破裂的多孔碳球。另外,N_2-吸附脱附曲线结果表明,四种正极载体材料都具有较高的比表面积且均具有微/介孔结构。将这四种正极载体材料组装成电池进行性能测试发现,它们的初始放电比容量分别为1001.5、1120、897和610 mAh g~(-1),在充放电循环300圈之后四种材料的放电比容量分别是778.1、879.7、748.6、568.7 mAh g~(-1)。在这四种硫正极载体材料中,微/介孔类蜂窝状碳球(SHC)的电化学性能最佳。(4)制备具有单原子钴掺杂的微/介孔碳纳米复合材料(Co-N/MMC)。相比于Fe-N/MMC,Co-N/MMC正极载体材料具有更好的形貌,更高的比表面积和微/介孔体积,更多的反应活性面积和活性位点,更稳定的电极结构,能够更好的抑制多硫化物的穿梭效应,并通过理论计算和实验结果表明,具有较强催化活性的单原子钴的引入在降低极化的同时能够促进长链多硫化物和短链硫化物之间的可逆转化,加快反应动力学的发生。在防止多硫化物溶解扩散方面,微/介孔结构与催化剂的结合可以从物理和化学方面更大程度的抑制多硫化物的穿梭效应,因此Co-N/MMC-Li_2S_6电极表现出更高的充放电比容量和更优异的倍率性能以及长周期循环稳定性。其中在1 C的电流密度下循环300圈后,Co-N/MMC-Li_2S_6电极的放电容量为1010.3 mAh g~(-1),库伦效率仍然在101.2%左右,每圈的容量衰减率仅为0.08%,甚至在2 C的电流密度下循环500圈后,Co-N/MMC-Li_2S_6电极的放电容量由初始的942.6降为542.5 mAh g~(-1),库伦效率依旧高达101.4%,每圈的容量衰减率低至0.08%。(5)对全文工作内容进行了总结并对未来锂硫电池的研究工作进行了展望。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-08）
李柯,许星海,周宁,徐景徽,刘雕[2]（2018）在《C/LLZO复合隔膜的磁控溅射制备及其对多硫化物抑制效应》一文中研究指出通过磁控沉积技术在聚丙烯(PP)商业隔膜表面构建了碳/锆酸镧锂(C/LLZO)功能结构,以实现高效阻碍多硫化物扩散,提高电池比容量。本文对多层隔膜表观形貌、孔隙率、电解液亲和性和电化学性能等进行表征。研究结果表明:导电碳的引入改善了硫正极的绝缘缺陷,LLZO特有的结构也提高了锂离子电导率,同时磁控溅射方法有效避免了直接涂覆法带来的隔膜孔隙率大大降低等问题。C/LLZO双溅改性隔膜的离子电导率高达3.44 m S/cm,是商业隔膜(PP/Celgard2400,1.93m S/cm)的1.78倍;在0.2 C下首次充放电比容量达905.34 m Ah/g,200次循环后依然保持在780.06 m Ah/g,容量衰减率为每循环0.069%,优于商业隔膜的0.80%,显示出优异的循环稳定性。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2018年08期）
侯凤博,邱娜娜,程华农,郑世清,张伟[3]（2018）在《PDS脱硫液中多硫化物链长和平衡常数的研究》一文中研究指出PDS脱硫过程中的单质硫和副盐均和脱硫液中的多硫化物密切相关。采用紫外分光光度法和碘量法分别测定了脱硫液中多硫化物中的零价硫浓度和负二价硫浓度。进行了PDS脱硫液中多硫化物的平衡反应试验,研究了不同温度、pH值对多硫化物平衡常数和平均链长的影响。发现同一温度下,随总二价硫浓度的增大,pH值也会有所上升,这是由于多硫化物水解呈碱性。多硫化物浓度越高,碱性越强;温度越高,平衡常数越小,多硫化物的平均链长越长。pH变化与多硫化物的平衡常数和链长无关。在80,70,60℃时,多硫化物的平衡常数分别为:8.78,8.32,8.19;链长分别为6.52,4.62,4.56。(本文来源于《青岛科技大学学报(自然科学版)》期刊2018年S1期）
马春芳[4]（2018）在《长链烷基多硫化物的制备及其极压耐磨性能研究》一文中研究指出含硫型极压耐磨剂大多是以硫醇和烯烃为原料制备而得,这样会造成环境污染同时消耗大量石油化工产品,随着人们环保意识的增强和资源的枯竭,开发天然原料制备含硫的极压抗磨剂对国民经济和社会具有重大的意义。本文首次以腰果酚和单质硫为原料,硫脲为促进剂合成长链烷基多硫化物,并将其作为极压耐磨添加剂加入润滑油基础油中研究其极压性能、抗磨性能以及耐腐性能。在合成实验中,分别考察了反应时间、反应温度、促进剂用量和反应物配比对产物中硫含量的影响,并通过红外光谱以及质谱对产物进行了定性分析。对合成出的长链烷基多硫化物进行了极压耐磨性能测试,主要测试其极压性能、抗磨性能、减磨性能和抗腐蚀性能。为了研究长链烷基多硫化物的抗磨机理,本文还进行了磨损表面分析和长链烷基多硫化物形成的热膜和摩擦膜的XANES分析。根据红外分析和质谱图分析可知,腰果酚转化为目标产物长链烷基多硫化物。通过研究反应条件对合成长链烷基多硫化物的影响,得出在本课题实验方案中最佳反应温度为140~160℃,最佳反应时间为3h,促进剂硫脲与腰果酚的最佳摩尔比为0.4,单质硫与腰果酚的最佳摩尔比为2.2。通过四球摩擦试验可知所制备的长链烷基多硫化物具有良好的极压耐磨性能,在w(添加剂)≥1.0%和负荷<490N条件下能够显着改善基础油的抗磨减摩性能。通过铜片腐蚀试验和磨斑表面形貌的微观分析发现其具有良好的抗腐蚀性能。对热膜和摩擦膜的分析表明,极压抗磨添加剂抗磨性能的优劣与摩擦膜中的氧化物和硫化物的比例有关,当两者的比例适当时,添加剂具有良好的抗磨效果。(本文来源于《东北石油大学》期刊2018-06-20）
袁野[5]（2018）在《正极载体/多硫化物电解液添加剂电极体系的研究》一文中研究指出相比于目前商用的锂离子电池,锂硫二次电池具有高的比容量(1675 m Ah/g),低的生产成本和环境友好的优势,具有很好的应用前景。但是目前锂硫电池仍存在导电性差、穿梭效应严重、体积膨胀等缺点制约其发展。本文设计构建了一种新型的电池体系,以磷酸铁锂、活性炭为正极载体,将活性物质多硫化物溶于电解液中,利用正极载体对多硫化物的强吸附作用,将活性物质吸附在正极载体上。探究了磷酸铁锂对多硫化物的吸附性、界面性质和电化学活性;研究两种活性炭/多硫化物电池体系的电化学性能。本文通过Li2S、S在商用锂硫电解液中反应制备了含有Li2S6的活性添加剂。通过紫外吸收光谱、XPS测试与理论计算表明,磷酸铁锂对多硫化物具有强的吸附作用,与Li2S结合能是-4.67 e V,并会在界面形成电子云富集,吸附在LFP极片上多硫化物的XPS特征峰偏移了0.3 e V。构建了磷酸铁锂/多硫化物电解液添加剂电极体系,该电极体系有3.4 V、2.3V、2.1 V叁个放电平台,活性物质比容量达到335.4 m Ah/g,2 C放电比容量分别可以达244.8 m Ah/g,0.2 C循环200圈容量保持率为82.0%,有效的抑制了穿梭效应对电池循环性能影响,性能优于磷酸铁锂掺杂单质硫复合电极和普通LFP电极。研究两种活性炭对多硫化物吸附和电极性能的影响。实验表明,高比表面积的活性炭2对多硫化物有更强的吸附作用,用其制备的活性炭2/多硫化物电解液添加剂电极体系的活性物质比容量更高,循环稳定性更好(0.3 A/g电流下活性炭1和活性炭2容量保持率分别是65.1%和72.1%)。此外,对负极金属锂片进行钝化处理,使金属锂片预先形成SEI膜,阻碍多硫化物与负极接触,改善电池循环性能。通过优化多硫化物添加量,改善工艺得到,0.35mg活性炭2添加0.15 mol/L多硫化物添加剂40μL时正极材料性能最佳,0.3 A/g初始放电比容量为528.5 m Ah/g,循环300圈容量保持率为81.9%,2.4 A/g电流下放电比容量仍能达到340.6 m Ah/g。对比单质硫与活性炭吸附多硫化物正极性能,硫正极0.3 A/g循环200圈放电比容量只有177.01 m Ah/g,容量保持率为16.0%,远低于活性炭吸附多硫化物正极。结果表明多硫化物吸附在活性炭表面,限制了多硫化物溶解,抑制了穿梭效应。本文利用正极材料对多硫化物的吸附特性,将多硫化物以活性添加剂的方式溶于电解液中,构建了正极载体/多硫化物电解液添加剂电极体系,抑制了多硫化物的穿梭,大幅度提升了电池的电化学性能,具有工艺简单、匹配性强的优点,为锂硫电池的研究提供了新思路。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
郑艳萍[6]（2018）在《基于功能化隔膜材料抑制锂硫电池多硫化物穿梭效应的理论研究》一文中研究指出低碳、清洁、来源可靠的可再生能源的开发利用,不仅有利于促进全球经济的快速发展,还有助于缓解由化石燃料引起的健康和环境污染等问题。可再生能源的地域性和间歇性影响了电力系统的稳定输出。电网储能技术是实现可再生能源普及应用的关键。在下一代二次电池体系中,Li-S电池由于具有高的比能量密度(2600 Wh kg~(-1))和比容量密度(1672 mAh g~(-1)),成为最受关注和最具应用前景的储能装置之一。然而,由于Li-S电池中的本征缺陷,包括严重的穿梭效应、低离子电子传导率、大的体积变化和负极的安全性,这些问题严重限制了Li-S电池的发展。有效固定多硫化物,避免其溶解于电解质是提高Li-S电池电化学性能的有效途径。隔膜作为电池的主要构成,可起到隔开正极和负极、允许锂离子自由迁移、抑制多硫化物穿梭以及保护锂负极的作用。因此,隔膜的结构设计对电池整体性能有很大的影响。基于此,本论文针对中间产物多硫化物的穿梭现象,通过各种方式引入极性固定材料对隔膜进行改性,改进的隔膜主要通过化学作用有效的固定多硫化物,减缓它们在正极和负极间的穿梭。主要内容和研究成果如下:(1)通过密度泛函理论(DFT)研究了四种非金属单层材料(N-MMLMs),包括C_3N_4,C_2N,BN和石墨烯作为整个锂化过程各阶段多硫化锂(LiPSs)的固定材料。结果表明N-MMLMs对LiPSs的固定由化学或物理色散作用决定,比较了物理色散和化学作用所占比率。C_3N_4和C_2N可以提供较强的结合能并可以增强氧化还原反应动力学。强的固定作用与Li-N和C-S化学键以及电荷转移有关。色散作用区域主要集中于S原子附近,S原子越多,N-MMLMs对LiPSs固定的物理色散作用比率越大。可以通过改变电荷状态来控制高浓度放电终产物Li_2S在固定材料上的吸附和解吸。考虑电解质对N-MMLMs固定LiPSs的影响,结果表明C_2N和C_3N_4的强作用可以缓解LiPSs和溶剂之间的作用避免其溶解。(2)结合实验和理论的方法,通过六氯环叁磷腈(HCCP)和rGO复合材料涂覆隔膜来设计一种新型的双功能隔膜,这为抑制LiPSs的穿梭提供了有效的固定位点。隔膜可以中等强度地吸附LiPSs,保持LiPSs结构完整并避免其溶解到电解质中。同时,我们还探讨了吸附LiPSs前后HCCP/rGO电导率的变化。结果表明,HCCP/rGO可用作后续电化学反应的电子扩散通道。HCCPs/rGO复合材料对LiPSs的固定和良好导电性的协同作用可有效固定LiPSs并且电池的电化学性能得到明显提升。此外,通过DFT计算了HCCP衍生物与LiPSs之间的相互作用,预测HCCP衍生物是用于高性能Li-S电池的有前途的固定材料,P原子上的不同取代基对于固定LiPSs具有不同的功效。(3)Pt单原子被―固定‖在WS_2材料的极性表面上,足够大的吸附能对于确保Pt原子的固定至关重要,W原子上方是最有利的吸附位点。DFT结果证实PtWS_2材料可用于Li-S电池中抑制LiPSs穿梭并提高材料的导电性。由于Pt原子对S原子的作用,长链LiPSs的结构发生严重扭曲。同时,我们研究了PtWS_2单层作为Li,K,Mg和Al离子电池电极材料的潜力。几乎所有阳离子均被有效地吸附在PtWS_2单层的不同位点上。因此,我们建议PtWS_2是用于Li-S电池甚至Li,K,Mg和Al离子电池非常有前景的隔膜修饰或电极材料。(本文来源于《东北师范大学》期刊2018-05-01）
于明亮,王治宇,邱介山[7]（2018）在《具有催化多硫化物转化功能的金属耦合氮掺杂碳基正极用于高稳定锂硫电池及其作用机制》一文中研究指出锂硫电池作为一种高能量密度二次电池近年来备受关注,但是在将锂硫电池推向实际应用过程中仍然面临多硫化物穿梭效应和多硫化物迟缓的转化动力学两大问题。针对以上问题,我们制备了一种具有催化多硫化物转化功能的金属耦合氮掺杂碳基正极用于高稳定锂硫电池并对其作用机制进行了探究。通过实验验证和理论计算证明,由于钴碳氮之间存在着显着的电子转移效应,钴配位的石墨化氮位点对于催化多硫化物转化展现出最高的活性,不仅对多(本文来源于《第叁届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会摘要集》期刊2018-04-14）
李灿,程华农,侯凤博,郑世清[8]（2017）在《PDS脱硫液中多硫化物的测定方法》一文中研究指出对PDS脱硫液中多硫化物的测定进行了研究,通过紫外分光光度法测定脱硫液中多硫化物的含量。分析脱硫液中不同物质的光谱图,得到了多硫化物的最佳吸收波长是在285nm处,研究了多硫化钠的稳定性、pH值对标准曲线的影响及在多硫化物稀释过程中稀释液的pH值对测定的影响,得到了多硫化物测定的标准曲线,通过加标测量的方法,证明了测定方法的准确性。(本文来源于《青岛科技大学学报(自然科学版)》期刊2017年S1期）
赵辰孜,程新兵,张睿,彭翃杰,黄佳琦[9]（2017）在《多硫化物作为电解液添加剂对金属锂负极的保护》一文中研究指出金属锂电池有极高的理论容量(3860 mAh g~(-1))与极低的电势(-3.040 V vs.标准氢电极),是下一代电池的极佳选择。然而,锂离子在从电解液沉积至负极的过程中,容易形成枝晶或苔藓状沉积物,不仅降低了电池充放电过程中的库伦效率,还有安全隐患。本文中,我们将多硫化物Li2S5作为添加剂引入电解液,构成(本文来源于《2017年锂硫电池前沿学术研讨会论文摘要文集》期刊2017-06-17）
郑艳萍,李文亮,张景萍[10]（2017）在《锂硫电池中石墨氮化碳限制多硫化物穿梭效应的理论研究》一文中研究指出锂硫电池因具有较高的理论比能量引起人们关注,然而充放电过程产生的中间产物多硫化锂的穿梭效应阻碍了其实际应用。寻找限制多硫化锂穿梭的材料成为研究关键。本文采用DFT研究了石墨氮化碳(g-C_3N_4)与S8和Li_2Sn(n=1-8)的作用。结果表明:g-C_3N_4可以有效地限制多硫化物的穿梭,g-C_3N_4与S8结合能为-0.75 eV,与Li_2S_8作用强于S8,随着锂化进行,结合能逐渐减弱,与Li2S4的作用达到最小值-3.9eV,与不溶的Li_2S_2及Li_2S的结合能高达-6.49 eV和-8.7 eV,LOL分析表明g-C_3N_4与Li_2S_2/Li_2S间不仅通过Li-N键作用,同时形成C-S键。(本文来源于《第十叁届全国量子化学会议论文集——第四分会：生命、药物和材料量子化学》期刊2017-06-08）
多硫化物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过磁控沉积技术在聚丙烯(PP)商业隔膜表面构建了碳/锆酸镧锂(C/LLZO)功能结构,以实现高效阻碍多硫化物扩散,提高电池比容量。本文对多层隔膜表观形貌、孔隙率、电解液亲和性和电化学性能等进行表征。研究结果表明:导电碳的引入改善了硫正极的绝缘缺陷,LLZO特有的结构也提高了锂离子电导率,同时磁控溅射方法有效避免了直接涂覆法带来的隔膜孔隙率大大降低等问题。C/LLZO双溅改性隔膜的离子电导率高达3.44 m S/cm,是商业隔膜(PP/Celgard2400,1.93m S/cm)的1.78倍;在0.2 C下首次充放电比容量达905.34 m Ah/g,200次循环后依然保持在780.06 m Ah/g,容量衰减率为每循环0.069%,优于商业隔膜的0.80%,显示出优异的循环稳定性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多硫化物论文参考文献
[1].常艳艳.微/介孔碳纳米材料的制备及抑制锂硫电池中多硫化物穿梭效应机理研究[D].西南大学.2019
[2].李柯,许星海,周宁,徐景徽,刘雕.C/LLZO复合隔膜的磁控溅射制备及其对多硫化物抑制效应[J].真空科学与技术学报.2018
[3].侯凤博,邱娜娜,程华农,郑世清,张伟.PDS脱硫液中多硫化物链长和平衡常数的研究[J].青岛科技大学学报(自然科学版).2018
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[5].袁野.正极载体/多硫化物电解液添加剂电极体系的研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[6].郑艳萍.基于功能化隔膜材料抑制锂硫电池多硫化物穿梭效应的理论研究[D].东北师范大学.2018
[7].于明亮,王治宇,邱介山.具有催化多硫化物转化功能的金属耦合氮掺杂碳基正极用于高稳定锂硫电池及其作用机制[C].第叁届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会摘要集.2018
[8].李灿,程华农,侯凤博,郑世清.PDS脱硫液中多硫化物的测定方法[J].青岛科技大学学报(自然科学版).2017
[9].赵辰孜,程新兵,张睿,彭翃杰,黄佳琦.多硫化物作为电解液添加剂对金属锂负极的保护[C].2017年锂硫电池前沿学术研讨会论文摘要文集.2017
[10].郑艳萍,李文亮,张景萍.锂硫电池中石墨氮化碳限制多硫化物穿梭效应的理论研究[C].第十叁届全国量子化学会议论文集——第四分会：生命、药物和材料量子化学.2017
论文知识图
