1. 毕业设计(论文)主要内容:
碳纳米管具有独特的结构、奇异的物理和化学性能以及其它潜在的特种功能,自1991年被发现以来,一直是社会关注的热点问题。在各种电子器件、复合材料的增强材料和储氢材料等众多技术领域均有重大应用前景。用十八叔胺聚氧乙烯醚对其进行表面改性而功能化的多壁碳纳米管表现出类固体行为,也具有极为广大的应用前景。基于单质硫能量密度高、储量丰富、成本低廉和环境友好等优点,以单质硫为正极材料的锂硫电池逐渐成为化学电源材料的研究热点。但是由于锂硫电池电化学反应中间产物聚硫离子易溶于有机电解液,在浓度梯度作用下会逐渐向金属锂负极扩散并与之反应,导致电池内部产生穿梭效应及金属锂负极表面腐蚀钝化,造成锂硫电池活性物质的利用率低和循环性能差等问题,阻碍了锂硫电池产业化发展。
本实验中首先对碳纳米管进行浓酸氧化,增加其表面羧基及羟基的含量,然后采用酸碱反应法,用十八叔胺聚氧乙烯醚进行表面修饰,得到聚合物功能化的碳纳米管。然后将得到的目标产物均匀刮涂于锂硫电池商业隔膜表面,利用接枝于碳纳米管表面的长链有效吸附溶于电解液中的多硫化物,从而阻碍充放电过程中多硫化物的穿梭,达到提高活性物质硫的利用率、稳定电池内部结构和改善循环稳定性的目的。
设计(论文)主要内容:
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1.查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;
2.掌握酸碱反应法改性碳纳米管的方法;
3.了解材料结构表征的主要方法和手段以及电化学测试和分析方法;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1—3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4—7周:按照设计方案,制备聚合物功能化碳纳米管。
第8—11周:采用XRD、FE-SEM、TG-DSC、CV等测试技术对目标产物的物相、结构、电化学性能进行测试。
4. 主要参考文献
[1] Wang GC, Lai YQ, Zhang ZA et al. Enhanced rate capacity and cycle stability of lithium-sulfur batteries with a bifunctional MCNT@PEG-modified separator [J].Journal of Materials Chemistry A, 2015(3): 7139-7144.
[2] 雷佑安.多壁碳纳米管类流体结构、流变及组装特性研究[D].武汉理工大学,2008.
[3] 李琦.纳米类流体制备技术、结构与形成机制[D].武汉理工大学,2010.
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