导读:本文包含了导电化合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:化合物,电池,材料,氟化物,负极,导电性,正极。
导电化合物论文文献综述
李新[1]（2019）在《导电钒基化合物（V_2O_3、VN）的制备及其在锂硫电池中的性能研究》一文中研究指出近年来,锂硫电池凭借其高理论能量密度(2600 Wh kg~(-1))和理论比容量(1675 mAh g~(-1)),得到了人们的广泛关注,成为了研究热点。锂硫电池的活性物质硫在地壳中储量丰富、价格低廉、无毒、对环境友好,被认为是一种非常有发展潜力和应用价值的二次电池。传统锂离子电池是通过锂离子在电极材料中的脱嵌反应实现储能,而锂硫电池则是通过电极-电解液界面上硫物种的相转变进行能量存储的。然而,无论是活性物质硫还是放电终产物硫化锂Li_2S均是绝缘体,限制了电子的转移。此外,相变反应中的各种中间产物多硫化锂溶于电解液,并会在正负极之间迁移,引起穿梭效应。为解决这些问题,研究人员在电解液、隔膜及硫正极方面进行了大量的探索,取得了很大的进展。本文以具有金属导电性的V_2O_3和VN为研究对象,探索了其制备方法。以纳米片组装的V_2O_5空心球为前驱体,在NH_3/Ar混合气下不同温度煅烧制得了具有空心球结构的V_2O_3和VN,并考察了二者应用于锂硫电池正极的电化学性质。本论文的主要内容:(1)通过溶剂热结合空气煅烧制得纳米片组装的V_2O_5空心球,在NH_3辅助下将制备的V_2O_5空心球在450℃下还原为V_2O_3空心球。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等手段对材料的形貌与结构进行表征。将V_2O_3空心球与硫机械混合后,不经过熔融复合,直接作为锂硫电池的正极材料。电化学测试结果显示,在0.2C倍率下(1C=1675 mA g~(-1)),首次放电比容量达到1375 mAh g~(-1),循环100周后放电比容量可以维持在815 mAh g~(-1);在1C高倍率下,首次放电比容量为710mAh g~(-1),经过500次循环,放电比容量仍能达到530 mAh g~(-1)。表明V_2O_3空心球的加入能够有效提高锂硫电池的循环性能。为了提高活性物质硫的含量,探究了V_2O_3空心球与硫的不同比例的对锂硫电池性能的影响。(2)通过溶剂热及空气中煅烧制得纳米片组装的V_2O_5空心球,在700℃NH_3/Ar混合气下煅烧制得VN空心球。采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射等对材料的结构和形貌表征。通过熔融法将VN空心球与硫复合,作为锂硫电池的正极材料,对其进行电化学性能测试。当复合物中硫的含量为60%时,在0.2C倍率下首周放电比容量为1401 mAh g~(-1),循环100圈后比容量维持在770 mAh g~(-1);即使在1C的高倍率下,首次放电比容量为725 mAh g~(-1),循环500圈后比容量还能维持在438 mAh g~(-1),平均每圈容量衰减仅为0.079%。复合物中硫的含量为70%和80%时的电化学性能也进行了相应的讨论。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
宁秋丽[2]（2019）在《硫/磷化合物中碳导电网络的构筑及其提升储钠性能的研究》一文中研究指出随着社会对锂离子电池(LIBs)需求的不断提高,锂资源有限,开发新型低成本、高能量密度电池迫在眉睫。钠离子电池(SIBs)成为最有前景的替代者之一。但是研究发现,已大量商业化锂离子电池石墨负极并不适用于钠离子电池。因此开发新型钠离子电池负极材料尤为重要。转换型材料和合金化材料在钠离子电池中表现出高的理论容量,从而引起了人们的广泛关注。转换型材料中金属硫化物具有很好的应用前景。金属硫化物负极价格低,理论比容量高,吸引了研究工作者的注意并被广泛研究。合金型材料如磷化物等具有超高的理论比容量,受到了更广泛的关注。但是,两者都存在一个严峻的问题,那就是充放电过程中会发生剧烈的体积膨胀,导致电极裂解,活性材料和集流体之间的电接触消失,材料的电池性能急剧下降,循环性能较差。如何缓解其体积膨胀来提高电化学性能已经成为目前的研究热点。其中,材料纳米化和构筑碳导电网络被认为是较为有效的方法。本论文选用NiS_x作为研究对象,以Ni(HNCN)_2为Ni源,通过一步硫化反应生成NiS_x/高含量N-掺杂碳(NiS_x/HNCNs)。在400℃的硫化温度下,合成的NiS_x/HNCNs-400具有超小的NiS_x纳米粒子,并且均匀的包覆在N-掺杂的碳壳中。该材料表现出优异的倍率性能,在电流密度为0.1 A g~(-1)和5 A g~(-1)时,其容量分别为433.2 mA h g~(-1)和230.5 mA h g~(-1)。此外,在0.1 A g~(-1)的电流密度下,60次循环后仍保持238.3 mA h g~(-1)的容量。NiS_x/HNCNs-400之所以有如此优异的性能可以归因于其具有独特的结构。纳米NiS_x大大地缩短Na~+的传输路径,提高材料的倍率性能。N-掺杂的碳层有效防止充放电过程中粒子聚集,缓解体积膨胀,提供更多的电子传输通道,极大地提高了电极的电化学性能。为了进一步提高NiS_x/HNCNs-400复合物的倍率和循环性能,采用原位合成的方法在原材料中加入良好的碳导电网络石墨烯,从而合成了一种双碳导电网络修饰的NiS_x纳米复合物(NiS_x/HNCNs/GO)。其中,NiS_x/HNCNs/GO-2负极材料作为钠离子电池负极材料表现出优异的电化学性能。在0.1 A g~(-1)的电流密度下,首圈可逆容量高达488 mA h g~(-1),在5.0 A g~(-1)的高电流密度下仍有351.5 mA h g~(-1)的高容量,表现出优异的倍率性能。并且在0.1 A g~(-1)的电流密度下循环160圈,容量仍有386.1 mA h g~(-1)。在电流密度为0.2 A g~(-1)时,循环140圈,NiS_x/HNCNs/GO-2负极材料的可逆容量为371.2 mA h g~(-1),远远高于NiS_x/HNCNs/GO-1的134 mA h g~(-1)和NiS_x/HNCNs-400的35.5 mA h g~(-1)。这说明构筑的双碳导电网络极大地提高了材料的电化学性能。为了进一步提高负极材料的容量,需要开发理论容量更高的材料。并且考虑到将单一的转换反应机制变成转换-合金化反应机制,也可以有效地提高材料的容量。因此,第五章选用GeP_5作为钠离子电池负极材料。但是在充放电过程中其体积膨胀严重,因此需要引入导电碳网络。选用简单的球磨法合成了GeP_5/乙炔黑/部分还原氧化石墨烯复合物(GeP_5/AB/p-rGO)。当电流密度分别为0.1和5.0 A g~(-1)时,其可逆容量分别为597.5和175 mA h g~(-1)。此外,在电流密度为0.5 A g~(-1)时,GeP_5/AB/p-rGO复合材料在50次循环后的可逆容量为400 mA h g~(-1)。如此优异的储钠性能使该材料有望投入实际应用中。双碳导电网络的构筑极大的提高了上述硫/磷化合物负极的储钠性能。通过对其作用机理研究可以发现,这种方法也可以适用于其他电极材料。因此,对双碳导电网络提升材料储钠性能机理的研究具有更加深远的意义。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
谭华[3]（2019）在《基于导电骨架-过渡金属化合物微纳结构材料的构建及其电化学性能的研究》一文中研究指出超级电容器作为当前新兴的能源存储器件突破了传统电容器和电池面临的局限性,以其较高的功率密度、长循环寿命及快速充放电能力等特性在科研领域及实际应用方面都得到广泛关注。但是与电池相比,超级电容器的能量密度相对比较低,因此限制了其广泛应用。通过能量密度计算公式E=0.5(CV)2,可以看出提高能量密度的关键在于提高超级电容器的比容量C和拓宽其工作电压窗口 V,而这些电化学性能提升的核心在于电容器的电极材料。超级电容器中储能反应主要发生在电极材料的表面及其体相中。因此,电极材料的微纳结构如比表面积、孔径结构、界面效应及化学和热力学稳定性等,对于电极材料反应活性位点的暴露、电解液离子的传输和扩散、比容量和能量密度的提升及循环寿命的延长等都起着至关重要的作用。如何构建具有合理微纳结构的电极材料以获得高电化学性能的电容器是本论文研究的重点。本论文首先本着“师法自然”的原则以生物质材料为来源,通过调控碳材料的微纳结构,得到比表面积较大、导电性较高的中空纤维状分级多孔碳材料,提高碳材料的能量密度。其次,为进一步提升电容器的能量密度,打破碳材料在理论比容量方面的局限性,利用具有高理论比容量的赝电容电极材料通过调控叁维自支撑复合电极材料的微纳结构,得到高导电性和丰富电化学反应活性位点的复合电极材料。并与碳基材料组装非对称超级电容器,以达到比容量和电压窗口双重提高电容器能量密度的目的。随后,设计和调控具有碳基材料丰富比表面积和孔径结构及赝电容电极材料反应活性中心的金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks,MOFs),得到叁维自支撑导电MOFs阵列结构提高电容器的能量密度。最后,利用具有特殊结构特点的金属有机框架材料与高理论比容量的赝电容电极材料复合,通过结构调控得到叁维自支撑复合阵列电极材料提高电容器的比容量和能量密度。具体内容如下所述。碳材料在超级电容器中主要通过双电层理论存储电荷,合理调控碳材料的微纳结构,如比表面积和孔径结构等可有效提高电极材料的储能性能。我们首先学习利用自然界中具有结构特点的物质如生物质原料,经高温碳化和活化剂活化调控制备分级多孔碳材料。生物质材料以其价格低廉、来源广泛等优势在碳基电极材料的制备方面占据重要地位。本论文以日常生活中较为常见且物理化学结构特征明显的法桐絮(Platanus Fibers,PFs)和柳絮(Willow Fibers,WFs)纤维为前驱体,通过碳化及后续KOH活化过程来调控碳材料的微纳结构,制备具有分级多孔的中空管状碳材料。在超级电容器中能量主要存储于微孔中,介孔负责电解质离子的传输,大孔则用于储存电解质。因此,各级有序孔径结构共存是提高电极材料电化学性能的关键。通常以生物质为原料制备得到的碳基材料大多为粉末状且高度依赖于KOH等活化剂的活化过程。本论文选用的PFs和WFs因其结构中丰富的无机盐离子如K+等及特殊的中空管状结构,使得在碳化过程中即具备初步的自活化能力。尤其是法桐絮,在碳化过程中自活化形成的部分介孔和大孔保证了后续KOH活化剂与碳材料的充分混合,有利于对碳基材料分级孔径结构和比表面积的调控。同时受KOH与碳材料反应活性的影响,活化剂与碳材料的比例及反应温度均影响碳材料的活化程度,进而控制碳材料微纳结构的变化。在对PFs和WFs结构调控中发现,PFs在900 ℃及KOH与碳材料质量比为3:1条件下得到的多孔碳微纳结构材料的物理化学结构和电化学性能最佳,WFs在相同KOH用量下于800 ℃条件下得到最优分级多孔碳材料。并且PFs的微纳结构特征优于WFs,如具有更大的比表面积、合适的孔径结构和孔体积等,同时具有较高的导电性。活化得到的PFs的微纳结构特征可有效助力于其电化学性能的提升。叁电极体系中PFs最高比容量为304.65 F/g(WFs,276.13 F/g),两电极体系中PFs在4 A/g下循环104次容量保持率为97.03%(WFs 800,91.12%),最高能量密度为39.44 Wh/kg(WFs 800,36.19 Wh/kg)。调控微纳结构以制备分级多孔碳材料是提高电极材料电化学性能的有效手段,但该类电极材料是以原材料自身的结构特征为基础通过后续煅烧过程制备的,调控手段较为有限。同时,受碳材料反应机理的限制碳材料较低的理论比容量限制了电极材料能量密度的提高。因此,我们利用可控手段较高的化学法更加科学有效地调节反应机理为法拉第氧化还原反应的赝电容电极材料的微纳结构来提高电容器的能量密度等电化学性能。本论文利用电化学沉积法以柔性石墨纤维(Graphite Fibers,GFs)为基底,制备叁维自支撑Ni/Co双金属多孔氧化物纳米片阵列。并利用氨气热处理在双金属氧化物纳米片表面原位生成Ni-Co-N纳米微球,得到“纳米珠帘状”叁维自支撑Ni-Co-N/NiCo2O4纳米微球/纳米片阵列。利用Ni-Co-N的金属级导电性、Ni-Co-N中低价态、Ni-Co-N与制备的NiCo2O4间的界面效应及NiCo2O4中的氧缺陷等特征提高电极材料导电性,增大电极材料的比表面积和反应活性位点并促进电解液离子在电极材料表面及其体相中的扩散,降低反应势垒加速反应动力学过程从而提高电极材料的比容量等电化学性能。同时本论文以石墨纤维负载的氮掺杂碳纳米管为负极,制备的叁维自支撑Ni-Co-N/NiCo2O4电极材料为正极,利用固态电解质组装成非对称超级电容器拓宽电容器的电压窗口,在提高电容器能量密度的同时实现柔性可穿戴电子器件的制备。根据不同温度下氨气的还原活性不同,在制备复合结构时温度变化对电极材料的物理化学性能及其结构有较大影响,在400 ℃下制备的复合结构最佳。叁电极体系中Ni-Co-N/NiCo2O4在4 A/g下比容量为384.75 mAh/g,提高电流密度至20 A/g其容量保持率为86.5%,优于NiCo2O4的电化学性能(256.86 mAh/g,76%)。组装的非对称柔性电容器Ni-Co-N//NiCo2O4/GFs ‖ N-CNTs/GFs具有更高的比容量、能量密度、倍率性能及循环稳定性。最大能量密度和功率密度分别为125.89 Wh/kg和36.23 kW/kg。上述两种方案通过对电极材料微纳结构的调控,有效地改善了电极材料的物化结构特征并提高了电极材料的电化学性能,同时叁维自支撑微纳结构电极材料实现了柔性可穿戴电子设备的概念。但在电极材料微纳结构调控过程中均需依赖高温处理过程。因此,如何依赖低温化学法安全、可控、操作简单并批量制备电极材料,并使之同时兼具双电层和赝电容电极材料的优势是今后电极材料制备的新方向。金属有机框架材料(MOFs)具有比表面积大(1000-10000 m2/g)、孔径结构高度有序可调及丰富的法拉第反应金属活性中心等特点在能源领域得到越来越多的关注。MOFs材料直接用作电极材料时,兼具碳基材料较大的比表面积和丰富的孔径结构及赝电容电极材料的金属反应活性中心等特征,能有效提高电极材料的能量密度等电化学性能。MOFs材料的合成主要通过低温水热法对其微纳结构进行调控。本论文以碳布(Carbon Cloth,CC)为基底、镍/钴为金属反应活性中心,2,3,6,7,10,11-六羟基叁亚苯(HHTP)为有机配体制备叁维自支撑结构的导电Ni-MOFs和Co-MOFs纳米柱阵列并将其接用作电极材料。通过对纳米柱阵列的长径比等参数的调控得到具有较大比表面积、丰富孔径结构和充足反应活性位点的六棱柱状微纳阵列结构。该MOFs阵列具有促进电解质离子的存储和传输,缩短离子扩散距离并保证电解质离子与金属反应活性中心充分反应的优势。在用作电极材料时,MOFs电极材料以法拉第反应为主并兼具双电层电容的特征,降低了电极材料在反应过程中的极化现象,增强了电极材料的比容量和拓宽了电极材料的电压窗口。Co-MOFs以其优异的物理化学等微纳结构特征比Ni-MOFs具有更高的电化学性能。在叁电极体系中,Co-MOFs在3 A/g下比容量为161.8 mAh/g(Ni-MOFs 157.64 mAh/g)。组装的Co-MOFs/CC ‖Co-MOFs/CC柔性超级电容器最高能量密度为75.6 Wh/kg,并且在最高功率密度1.65 kW/kg下能量密度仍可达52.02 Wh/kg。此外考虑到MOFs的结构特征,本论文将高理论比容量的层状双过渡金属氢氧化物Ni,Co-LDH与Co-MOFs结合制备出叁维自支撑的纳米柱/纳米片阵列结构。层状双金属过渡氢氧化物微纳结构的调控同样主要依赖于低温化学法,以其较高的理论比容量在超级电容器中得到广泛应用。但比表面积和层间距的限制阻碍了其比容量的充分发挥及电压窗口的拓宽。MOFs与LDH形成的复合微纳结构材料的调控,在利用两单个电极材料物理化学结构优势的基础上,结合两种材料间的协同效应促进电解质离子在LDH层间的传输增强电化学性能。本实验以碳布为基底用低温水热法制备Ni,Co-LDH纳米片阵列结构,随后利用二次水热法按照上述MOFs的制备方案在Ni,Co-LDH纳米片阵列上合成Co-MOFs得到Co-MOFs/Ni,Co-LDH复合阵列结构。该复合结构中的MOFs材料较高的比表面积和丰富的孔径结构起到高速离子通道和蓄离子库的作用,Co-MOFs与Ni,Co-LDH结合界面处形成的氧缺陷及界面协同效应加速电子传输降低反应势垒,从而降低电极材料的极化程度提高电极材料的比容量和倍率性能。叁电极体系中Co-MOFs/Ni,Co-LDH在2 A/g下的比容量为302.57 mAh/g与Ni,Co-LDH(176.11 mAh/g)相比得到较大提高。本论文以电极材料微纳结构的设计为出发点,首先利用自然界中存在的生物质材料的结构特征,用高温锻烧和活化剂活化法调控电极材料的微纳结构制备出具有高比较面积和丰富孔径结构的中空管状分级多孔碳材料,有效提高电极材料的电化学性能进而增强电容器的能量密度。随后,为突破局限于自身结构特征及较低理论比容量的碳基微纳结构的电极材料,我们利用科学有效可控的化学法调控制备具有叁维自支撑纳米片阵列结构的复合金属氧化物赝电容电极材料,并通过结构调控引入具有高导电性的金属氮化物纳米微球,制备出叁维自支撑“纳米珠帘状”纳米片连接的纳米微球复合结构,有效增大了电极材料的比表面积使得电极材料暴露出更多的反应活性位点进而增强电极材料的电化学性能。低温可控、安全易操作地批量设计合成电极材料,并获得高电化学性能的电极材料将是今后构建电极材料的主要研究方向。因此,本实验利用低温水热法合成制备的叁维自支撑金属有机框架阵列结构的电极材料,以其较大的比表面积和高度有序可控的孔径结构及丰富的金属反应活性中心有效提高电极材料的电化学性能。而金属有机框架材料改善的同样以低温水热合成法制备的层状双过渡金属氢氧化物复合结构的调控,为今后电极材料结构设计和构建提供了较大的参考价值。(本文来源于《山东大学》期刊2019-03-28）
张宁,陈婉秋[4]（2018）在《金属有机膦酸化合物和高分子材料质子导电性质的研究》一文中研究指出就目前而言,国内的能源消耗越来越严重,因此人们一直在寻找新能源来替代。而笔者将要与大家分享的主要内容则是以膦酸化合物以及高分子材料为主要研究对象的质子导电性质的相关实验,希望以下内容可以为一些新型化学电源研究人员提供新的研究和参考方向。(本文来源于《冶金与材料》期刊2018年06期）
栾开俊[5]（2018）在《导电聚合物改性钛基化合物复合材料制备及电化学行为研究》一文中研究指出电能储存对于可再生能源的高效率利用来说至关重要,正成为当今研究的一个热点。新能源车辆也需要先进的电能储存技术来提供高能量供应和高功率密度。而锂离子电池提供已知电池中最高的能量密度系统,并被认为是近期解决这些应用问题最可行的途径。尽管在便携式电子产品普及度很高,但是其存储装置存在诸如存电时间,成本,安全等诸多问题阻碍了大尺寸锂离子电池的实际应用。锂硫电池是基于硫为正极的高比能量的新一代电池系统,其活性物质硫的理论比容量高达1675mAh/g,理论比能量近于2600wh/kg。到现在为止,锂硫电池尚处于实验室初始研究阶段,可以得到的能量密度还远低于理论值,并且锂硫电池的正极材料的活性物质硫本身属于绝缘物质电导率低、充放电过程中体积变化等问题,使得电化学性能不如人意,限制了其大规模工业生产。本文针对这些问题,我们展示了一种方便的方法通过原位氧化聚合的方法来沉积Ti基金属氧化物上的PEDOT纳米粒子,来实现有利的表面改性。相比于Ti基金属氧化物/硫和PEDOT/硫,叁元PEDOT/Ti基金属氧化物/硫表现出更好的循环稳定性和循环效率。通过分析卓越的电化学PEDOT/Ti基金属氧化物/硫正极的性能归因于由Ti基金属氧化物纳米颗粒和高导电性的PEDOT形成强烈的化学吸引力吸附多硫化物。我们此处制备的PEDOT/TiO_2纳米复合材料(NCs)提供了一个二合一的方法改善硫基正极的电化学性能,并验证了有潜力的高性能锂硫电池的可行性。目前,如果从原理分析的话,主要的原因在于充放电过程中多硫化物的迁移和沉积导致的穿梭效应。本文主要根据锂硫电池存在的这些问题,着手在正极材料单质硫的宿主材料方面进行了研究。我们分别探索尝试了PEDOT/S,TiO_2/S,Ti_4O_7/S,PEDOT/TiO_2/S,PEDOT/Ti_4O_7/S电极材料,目的在于寻找一种十分合适的正极材料来提高硫正极的导电性并且抑制充放电过程中因多硫化物的迁移引起的穿梭效应。将PEDOT/TiO_2纳米材料作为硫的载体,从而进一步改性锂硫电池的正极,提高锂硫电池的性能。但是由于TiO_2是不导电的,因此我们猜想可能这种绝缘性会一定程度限制锂硫电池的性能,进过查阅文献以及借鉴课题组的相关经验,我们研制出了导电的Ti_4O_7纳米棒进而将其和PEDOT复合,得到复合材料PEDOT/Ti_4O_7,应用到正极材料中取得了预期的效果。主要的研究内容如下:(1)采用原位氧化聚合的方法制备出了PEDOT/TiO_2的纳米颗粒,然后采用在155℃下热熔融的方法与单质硫进行复合制备PEDOT/TiO_2/S复合正极材料。通过XPS实验验证得知二氧化钛与多硫化物之间会形成化学键,从而产生化学键合的作用,这可以降低充放电过程中因多硫化物迁移而引起的穿梭效应。通过CV和阻抗的测试分析得知,PEDOT能够提高正极材料的导电性,从而降低电池的电荷转移电阻,有利于促进电化学反应的进行和提升锂硫电池的电化学性能。在1C电流密度下充放电循环500圈,还剩余532.1mAh/g的可逆比容量。(2)本文采用的是氢气还原的方法制备了Ti_4O_7纳米颗粒,然后采用原位氧化聚合的方法和升华硫进行复合制备出了PEDOT/Ti_4O_7的复合材料,接着同样采用热熔融的方法制得PEDOT/Ti_4O_7/S的复合正极材料。与PEDOT/S,纯Ti_4O_7/S电极相比,PEDOT/Ti_4O_7/S的复合正极材料在循环和倍率性能方面均得到了比较大的提升。在1 C电流密度下充放电循环500次,还剩余566.1 mAh/g的可逆比容量;在4 C高倍率放电下,放电比容量还是达到了416.8mAh/g。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-01）
陈郁政,夏小美[6]（2018）在《固体化合物熔融导电实验装置的设计》一文中研究指出1实验装置设计背景《离子反应》的教材内容中讲述了电解质、电离等基本概念和基本原理,很多教师都会通过酸、碱、盐水溶液的导电性实验让学生获得电解质及其电离的基础知识和实验基本技能。而对于熔融固体化合物的导电性实验,由于一般的实验条件很难通过加热使化合物熔融,且实验耗时长、成功率低,很多教师选择不做该实验,而是按照教材内容照本宣科生硬地向学生植入熔融固体化合物导电的概念,(本文来源于《中小学实验与装备》期刊2018年01期）
沈洋[7]（2017）在《金属有机膦酸化合物和高分子材料质子导电性质的研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池是燃料电池的一种,它的电解质材料由质子交换膜组成。这类电池的电解质材料直接决定了电池性能,拥有高导电率和高稳定性的质子交换膜能够制备性能优异的燃料电池。目前采用的材料体系主要分为聚合物和金属有机骨架化合物两类,它们各有优缺点。聚合物往往拥有很好的柔软度,化学稳定性以及可加工性,但是却有制作成本高昂,易水解等缺点。金属有机骨架化合物具有良好的结晶度、规则排列的空隙、可修饰的孔道等特点,但在成膜方面却是一个难题。基于以上描述的情况,人们考虑将二者杂化,从而产生能够融合二者优点的新材料,这就是混合基质膜。本文中我们首先按照已报道的CoCa·nH2O化合物的合成方法制备了系列化合物CoMg · nH2O、CoSr · 2H20和CoBa。其中CoMg·nH20导电率最高,被选中作为掺杂的化合物。同时,CoCa·nH20和CoMg · nH20是同构的,所以CoCa · nH20也被选取做对比。CoCa·nH20和CoMg·nH20被掺杂进Nafion、PVP、PVA和PEG几个高分子中,制备混合基质膜并进行质子导电性质的测量和分析。为了更好的融合样品,本文采用的化合物为层状物,杂化的方法采用浇铸法。具体内容如下:采用和CoCa ·nH20类似的实验方法,制备CoMg·nH2O、CoSr·2H2O和CoBa化合物。然后使用压片模具,将多晶粉末压制成样品片,使用金胶和金线将样品连接到样品夹具上,采用四电极法测量阻抗谱。测试结果表明,由于Mg2+具有更高的Lewis酸性,与Mg2+离子配位的水分子被很好的活化了,有效提高了材料中质子载流子的浓度。并且CoCa · nH20和CoMg · nH2O都拥有很高的活化能,使得ClO4-能够转动,促进质子传导。将CoCa · nH20和CoMg · nH2O按照一定质量比分别加入一定量Nafion中,超声分散混合,然后用吸管吸取分散溶液滴在基底片上,等待溶液铺开并且溶剂挥发干,再滴加,如此反复即成膜。制备的膜按照先前的描述制成测试样品进行导电测试。然后,选取PVP和PVA与等量的CoCa·nH2O融合并制备成膜(融合与制备方法同上)测试质子导电性。由于PEG成膜后非常脆,故超声完毕后选取压片方式成膜,而不采用浇铸法,其余步骤一样。结果表明,对于Nafion,配合物组分的比例越低,复合材料的导电性质越接近纯Nafion的导电性质。当配合物组分与Nafion的质量比为0.5:1时,CoMg复合材料的导电性能仅略高于CoMg·nH2O纯样。而CoCa复合材料的导电性能却比CoMg·nH2O纯样提升一个数量级。在CoCa·nH2O与不同高分子基质复合的体系中,CoCa@PEG具有最优的质子导电性能。(本文来源于《南京大学》期刊2017-06-02）
Shuaibo,Zeng,黎立桂,陈少伟[8]（2016）在《导电聚合物沉积多硫化合物提高锂硫电池循环性能（英文）》一文中研究指出Despite the high specific capacity of lithiumsulfur batteries,their large-scale commercialization is delayed by dissolution and diffusion oflithium polysulfides in electrolyte.Herein,the PEDOT coated cathode of sulfur-containing polymers(Coated S-P3BT)to promote the cycle performance of lithium-sulfur batteries is introduced.The formation of chemical networks with numerous chemical bonding in S-P3BT framework impeded the dissolution and diffusion of lithium polysulfides and(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03）
李大塘[9]（2015）在《纯硫酸等共价化合物的导电原因》一文中研究指出详细分析并解释了纯硫酸、纯硝酸及五卤化磷等共价化合物的导电原因。结果表明,这些化合物之所以能导电,全是其自电离所致。强调指出,不要把所有液态纯共价化合物一概排除在不导电化合物之外。(本文来源于《化学教与学》期刊2015年09期）
吴茂江[10]（2013）在《固体化合物熔融状态下导电实验的探究设计》一文中研究指出在新版高中化学(必修1)第二章"化学物质及变化"中,第2节在讨论离子反应时有这样一段叙述:"我们在初中曾观察过酸、碱、盐在水溶液中导电的实验现象。不仅如此,如果将氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等固体分别加热至熔化,它们也能导电。"这段叙述引出了在水溶液时或熔融状态下能导电的化合物叫做电解质这一概念。但笔者发现,无论在现行初中化学教材中,还是在高中化学教材中都没有关于该(本文来源于《实验教学与仪器》期刊2013年09期）
导电化合物论文开题报告
（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：
随着社会对锂离子电池(LIBs)需求的不断提高,锂资源有限,开发新型低成本、高能量密度电池迫在眉睫。钠离子电池(SIBs)成为最有前景的替代者之一。但是研究发现,已大量商业化锂离子电池石墨负极并不适用于钠离子电池。因此开发新型钠离子电池负极材料尤为重要。转换型材料和合金化材料在钠离子电池中表现出高的理论容量,从而引起了人们的广泛关注。转换型材料中金属硫化物具有很好的应用前景。金属硫化物负极价格低,理论比容量高,吸引了研究工作者的注意并被广泛研究。合金型材料如磷化物等具有超高的理论比容量,受到了更广泛的关注。但是,两者都存在一个严峻的问题,那就是充放电过程中会发生剧烈的体积膨胀,导致电极裂解,活性材料和集流体之间的电接触消失,材料的电池性能急剧下降,循环性能较差。如何缓解其体积膨胀来提高电化学性能已经成为目前的研究热点。其中,材料纳米化和构筑碳导电网络被认为是较为有效的方法。本论文选用NiS_x作为研究对象,以Ni(HNCN)_2为Ni源,通过一步硫化反应生成NiS_x/高含量N-掺杂碳(NiS_x/HNCNs)。在400℃的硫化温度下,合成的NiS_x/HNCNs-400具有超小的NiS_x纳米粒子,并且均匀的包覆在N-掺杂的碳壳中。该材料表现出优异的倍率性能,在电流密度为0.1 A g~(-1)和5 A g~(-1)时,其容量分别为433.2 mA h g~(-1)和230.5 mA h g~(-1)。此外,在0.1 A g~(-1)的电流密度下,60次循环后仍保持238.3 mA h g~(-1)的容量。NiS_x/HNCNs-400之所以有如此优异的性能可以归因于其具有独特的结构。纳米NiS_x大大地缩短Na~+的传输路径,提高材料的倍率性能。N-掺杂的碳层有效防止充放电过程中粒子聚集,缓解体积膨胀,提供更多的电子传输通道,极大地提高了电极的电化学性能。为了进一步提高NiS_x/HNCNs-400复合物的倍率和循环性能,采用原位合成的方法在原材料中加入良好的碳导电网络石墨烯,从而合成了一种双碳导电网络修饰的NiS_x纳米复合物(NiS_x/HNCNs/GO)。其中,NiS_x/HNCNs/GO-2负极材料作为钠离子电池负极材料表现出优异的电化学性能。在0.1 A g~(-1)的电流密度下,首圈可逆容量高达488 mA h g~(-1),在5.0 A g~(-1)的高电流密度下仍有351.5 mA h g~(-1)的高容量,表现出优异的倍率性能。并且在0.1 A g~(-1)的电流密度下循环160圈,容量仍有386.1 mA h g~(-1)。在电流密度为0.2 A g~(-1)时,循环140圈,NiS_x/HNCNs/GO-2负极材料的可逆容量为371.2 mA h g~(-1),远远高于NiS_x/HNCNs/GO-1的134 mA h g~(-1)和NiS_x/HNCNs-400的35.5 mA h g~(-1)。这说明构筑的双碳导电网络极大地提高了材料的电化学性能。为了进一步提高负极材料的容量,需要开发理论容量更高的材料。并且考虑到将单一的转换反应机制变成转换-合金化反应机制,也可以有效地提高材料的容量。因此,第五章选用GeP_5作为钠离子电池负极材料。但是在充放电过程中其体积膨胀严重,因此需要引入导电碳网络。选用简单的球磨法合成了GeP_5/乙炔黑/部分还原氧化石墨烯复合物(GeP_5/AB/p-rGO)。当电流密度分别为0.1和5.0 A g~(-1)时,其可逆容量分别为597.5和175 mA h g~(-1)。此外,在电流密度为0.5 A g~(-1)时,GeP_5/AB/p-rGO复合材料在50次循环后的可逆容量为400 mA h g~(-1)。如此优异的储钠性能使该材料有望投入实际应用中。双碳导电网络的构筑极大的提高了上述硫/磷化合物负极的储钠性能。通过对其作用机理研究可以发现,这种方法也可以适用于其他电极材料。因此,对双碳导电网络提升材料储钠性能机理的研究具有更加深远的意义。
（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。
导电化合物论文参考文献
[1].李新.导电钒基化合物（V_2O_3、VN）的制备及其在锂硫电池中的性能研究[D].太原理工大学.2019
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[3].谭华.基于导电骨架-过渡金属化合物微纳结构材料的构建及其电化学性能的研究[D].山东大学.2019
[4].张宁,陈婉秋.金属有机膦酸化合物和高分子材料质子导电性质的研究[J].冶金与材料.2018
[5].栾开俊.导电聚合物改性钛基化合物复合材料制备及电化学行为研究[D].江苏大学.2018
[6].陈郁政,夏小美.固体化合物熔融导电实验装置的设计[J].中小学实验与装备.2018
[7].沈洋.金属有机膦酸化合物和高分子材料质子导电性质的研究[D].南京大学.2017
[8].Shuaibo,Zeng,黎立桂,陈少伟.导电聚合物沉积多硫化合物提高锂硫电池循环性能（英文）[C].第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集.2016
[9].李大塘.纯硫酸等共价化合物的导电原因[J].化学教与学.2015
[10].吴茂江.固体化合物熔融状态下导电实验的探究设计[J].实验教学与仪器.2013
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