一、可充镁电池的研究和发展趋势（论文文献综述）
李钊,姚赢赢,李博飞,王利诚,徐昊,种丽娜,邹建新[1]（2021）在《可充镁电池：发展、机遇与挑战》文中指出可充镁电池因其高体积比容量、高安全性及原料镁储量丰富等优势,有望成为"双碳"目标下规模化储能技术的优选电化学器件。然而,目前可充镁电池还未能实现商业化,这与其存在的一些关键科学问题尚未明晰以及技术瓶颈还未被突破等因素有关。因此,本文从可充镁电池的安全性和能量密度出发,在梳理了可充镁电池发展历史的基础上,总结了可充镁电池器件中电解液、正极和负极材料的研究进展。文中主要介绍了格氏基、磺酸基和硼基电解液对改善镁可逆沉积/溶解和提高电压窗口的重要作用,并对Chevrel相Mo6S8、硫化物和氧化物作为正极材料的储镁机制进行了详细分析。然后对高电压的插层正极材料（尖晶石、层状和聚阴离子化合物）、高容量的转化正极材料（硫、氧和有机分子）和高功率的活性炭正极进行了着重介绍。此外,从电解液/电极界面反应机制着手,对镁、镁合金、铋和锡等金属以及石墨等负极材料进行了梳理分析。最后,本文从材料设计、器件匹配和应用场景角度,对可充镁电池未来商业化的挑战进行了总结和展望。
刘凡凡[2]（2021）在《MXene基复合材料的制备及镁电池性能研究》文中进行了进一步梳理可充镁电池因其理论容量高、电极电压较低和化学稳定性好（少枝晶）等优点,成为继锂电池之后新型的电化学储能器件。然而,正极材料的缺乏及其与电解液间差的兼容性阻碍了镁电池的发展。二维过渡金属碳/氮化合物（MXene）由于高的电导率、丰富的表面官能团及可调控的层结构在电化学领域中受到人们的关注。本论文以MXene为研究对象,通过在层间引入不同类型的材料（碳纳米球、金属离子、纳米颗粒）构筑MXene基复合材料,旨在增大层间距和充分利用其表面官能团。通过对MXene基复合材料的组分、结构与形貌的调控,提升其储镁性能。首先,以MXene Ti3C2纳米片为基材,通过静电自组装法合成具有三明治结构的Ti3C2@C纳米复合材料。碳纳米球的插入,使Ti3C2的层间距和比表面积显着增加,有效缓解了 Ti3C2纳米片层的堆叠。以其作为镁电池正极,10 mA g-1下比容量达198.7 mAhg-1,400圈循环后容量保持率85%。并结合理论计算,探究了Ti3C2@C纳米复合材料的脱嵌镁机制和Mg2+迁移动力学。与Ti3C2相比,V2C的片层结构更薄、比表面积更大。然而,与Ti3C2@C纳米复合材料的储镁性能相比,V2C@C纳米复合材料的可逆比容量（67.4 mAhg-1）及首次库伦效率（27.5%）较低。通过自放电原理对V2C进行预锂化,Li+的预嵌入能够与V2C表面的F结合形成LiF,这样能够有效缓解SEI膜在形成过程中消耗的Li+,提升可逆比容量和库伦效率。通过在0.4 M（PhMgCl）2-AlCl3/THF中引入LiCl构筑镁锂混合电池,进一步促进了 Mg2+的快速传输。预锂化V2C实现了 Mg2+/Li+共嵌,20 mA g-1时的可逆比容量为230.3 mAh g-1,480圈容量保持率为82%。由于Ti3C2@C纳米复合材料中碳纳米球只起到增大层间距的作用,几乎不提供储镁容量。为了获得层间距较大且兼备多类型储镁机制的MXene基复合材料,通过硒化Ti3C2/ZIF-67成功制备了 Ti3C2/CoSe2复合材料。CoSe2纳米颗粒不但增大了 Ti3C2的层间距,并且CoSe2能够与Ti3C2表面的氧官能团产生强的Co-O-Ti共价键,显着增强了两种材料间的相互作用,加速电子和离子的传输,从而增强了Ti3C2/CoSe2电极结构的稳定性。得益于MXene Ti3C2的嵌入型和CoSe2的转换型储镁机制之间的协同作用,Ti3C2/CoSe2复合正极具有优异的倍率性能（20mA g-1,135 mA hg-1;1000 mA g-1,75.7 mA h g-1）,500 圈长循环后容量保持率为 76%,且该复合正极在准固态镁电池中表现出优异的倍率性能（20 mA g-1,116 mAh g-1）和循环稳定性（70圈循环后容量为67.3 mAhg-1）。
周丽敏[3]（2019）在《可充多价金属（镁、铝）电池正极材料的构筑与性能研究》文中研究说明本文围绕多价电池体系中,离子荷电数较多、极化作用较强,严重制约在主体材料中的扩散动力学等问题,针对不同类型电极材料的储镁、储铝电化学性能进行研究,通过对晶体结构的设计,提升材料的储能容量,并进一步探究其储能机制。文中研究了微米花状的镍铁双金属二硒化物、层间距增大的磷酸氧钒纳米片、商业化的9,10-蒽醌、苝四甲酸二酐高聚物等电极材料的制备、表征与电化学性能,取得了一系列有意义的研究成果:（1）采用简单的水热法合成了层状镍铁双金属氢氧化物前驱体,并进一步水热硒化得到微米花状的镍铁双金属二硒化物。作为镁电池正极材料,该材料实现了190 mAh g-1的可逆储镁容量,在20 mA g-1的电流密度下,500圈循环后仍有148 mAh g-1的容量。与单金属硒化物相比,双金属结构能够诱导更多的活性位点,提升离子的扩散动力学,促使材料获得优异的储镁容量和长循环稳定性。借助光谱表征和电化学技术的综合分析,提出双金属二硒化物在稳定阶段是基于电势差异发生的顺序反应机制。在放电过程中,铁元素首先参与反应得到电子被还原成单质铁;在充电时,其最后失去电子变成铁离子。该实验结果表明,双金属策略在构筑高容量、长寿命可充多价电池正极材料中的可行性。（2）通过超声剥离与分子交换的方法,将二维层状VOPO4纳米片的层间距从0.74 nm增大至1.42 nm,并首次应用于镁电池正极材料。增大的层间距有足够的空间改变嵌入物种的形式且容纳较大尺寸的配位离子,使得工作离子从双电荷、极性大的Mg2+变为单电荷、极性小的MgCl+离子,有利于提升其在材料中的扩散动力学。得益于这种优势构型嵌入方式,该镁电池体系在50 mA g-1的电流密度下展现出310 mAh g-1的高比容量,在100 mA g-1的电流密度下,500圈循环之后仍有192 mAh g-1的可逆比容量以及很好的倍率性能。此外,通过密度泛函理论计算进一步揭示,MgCl+的嵌入能够大幅度降低离子的迁移能垒,加快离子的扩散动力学。基于层间距的调节控制嵌入离子形式的方法可以拓展至其它层状材料,为多价离子电池电极材料的设计提供了新思路。（3）将9,10-蒽醌（9,10-anthraquinone,AQ）有机电极材料首次应用于铝电池,表现出192 mAh g-1的高可逆储铝容量以及优异的循环稳定性,在100 mA g-1的电流密度下,200圈循环之后仍有高达156 mAh g-1的容量。不同于AlCl4-阴离子的嵌入,不同充放电态的非原位XRD和IR测试说明,蒽醌电极是基于Al3+的嵌入脱出行为,且在1.15 V处呈现出非常平坦的放电电压平台与较小的极化过电势（0.1 V）。该电化学行为使得充电时所需能量与放电所提供能量接近,实现了一种能源节约。通过密度泛函理论计算证实,在充放电过程中蒽醌分子的羰基官能团作为储铝活性位点以及嵌铝构型的金属态特性,其有利于Al3+和电子的扩散动力学。与现有的储铝无机材料相比,Al3+在共轭羰基作为氧化还原中心的电极材料中具有快速的扩散动力学。因此,蒽醌材料的储铝性能研究为可持续有机电极材料在新型电池体系中的应用提供了全新的视角。（4）通过高温硫化的方式,将苝四甲酸二酐通过S-O键进行聚合得到高分子量聚合物（PTCDA/S）。硫原子引发晶格参数发生微小变化,但空间群与单体PTCDA类似。该苝四甲酸二酐高聚物作为铝电池正极材料,其在100 mA g-1电流密度下,1200圈循环后容量基本保持不变,稳定在108 mAh g-1左右。在100,200,500,1000 mA g-1的电流密度下,也能展现出109,95,80,72 mAh g-1的储铝比容量。此外,依据分子轨道理论解释了PTCDA在硫化前后的工作电压差异。由于PTCDA/S的LUMO能级值较小,具有较强的氧化能力,因此表现出较高的放电电压平台。通过非原位IR和XRD测试,揭示了PTCDA/S作为储铝材料在氧化还原过程中同样是基于羰基和烯醇键之间的相互转化,且伴随着聚合物可逆的晶体结构变化。有机羰基化合物的灵活构型与可设计性结构为储铝有机材料容量和电压的进一步优化奠定了基础。以上研究均是对多价金属电池存在的扩散动力学问题进行电极材料选择与结构优化设计,为其优异的电化学性能开拓了新思路。
袁瀚程[4]（2019）在《可充镁电池硒基正极材料的研究》文中指出以金属镁作为负极的可充镁电池具有价格低廉、体积能量密度高、环境友好以及安全隐患低等特点,因此有望成为替代锂电池的有力候选者之一。然而,由于二价镁离子的电荷密度高、半径小、溶剂化作用严重,导致其在材料中的固相扩散速率慢,因此当前适合镁可逆嵌入脱出的正极材料有限。基于转化和置换反应机理的正极材料,可以不通过嵌入机制实现与镁离子的可逆反应,是当前研究的另一方向。其中,硒正极具有和硫相近的体积能量密度和更高的电导率,具有一定的发展前景。本文工作围绕硒基正极材料开展,分别研究了基于置换反应的硒化亚铜正极和转化反应的硒化聚丙烯腈正极在可充镁电池体系中的电化学性能和充放电机理。（1）本文同时使用水热和溶剂热两种方法合成了相同晶型不同形貌的Cu2Se正极材料,并首次探究了它在以Li盐为添加剂的二代电解液0.4mol L-1（PhMgCl）2-AlCl3/THF中的电化学性能和充放电反应机理。此外,还通过复合石墨烯进一步提高Cu2Se正极的循环稳定性和倍率性能。（2）本文设计制备了硒化聚丙烯腈,通过优化反应条件得到了Se/PAN复合材料,并首次报道了其作为正极在添加了LiCl的典型镁电池亲核性电解液（PhMgCl）2-AlCl3/THF中的可行性。由于Se/PAN复合材料的特殊结构,硒和电解液间的反应以及充放电过程中的穿梭效应都被有效抑制,得到的电池具有较高的比容量,出色的循环性能以及优异的倍率性能。此外,本文还研究了Se/PAN正极和不同电解液间的界面性质以及其对电化学性能的影响。
苗晓伟[5]（2018）在《高容量电极材料的设计、合成及其储镁/锂性能研究》文中进行了进一步梳理锂离子电池已经被广泛应用于便携式移动设备、电动汽车和储能电站等领域。然而,随着人类社会的不断发展与进步,对化学电源的要求越来越高,促使科学工作者们不断地探索,提出了金属-空气（比如Zn-O2,Mg-O2,Al-O2等）和锂-亚硫酰氯等高能一次电池以及可充镁电池等新型二次电池体系。无论是一次还是二次电池,寻找理想的电极材料是关键。对一次电池来说,主要关注的是正负极材料的比容量、输出电压以及电池的自放电行为。而对于二次电池,除了上述因素,更要关注电极反应的可逆性。迄今为止,人们已经开发出了各种各样的正极和负极材料,其中多价态的过渡金属氧化物因其具有高的理论比容量而备受研究者的青睐。然而,过渡金属氧化物作为二次电池的电极材料时,仍然存在首效低、循环性能差和倍率性能差等很多问题。对此,本文通过多种合成方法可控制备了一系列具有高比容量的新型多元过渡金属氧化物,并研究了材料的形貌特征、颗粒尺寸和微纳结构对于其作为可充镁/锂混合离子电池正极材料和锂离子电池负极材料的电化学性能的影响。具体的研究内容和取得的结果如下:（1）本文首次将CF0.8作为正极材料应用于镁一次电池体系中,并通过实验验证,层状结构CF0.8作为镁电池正极材料具有比容量高和无自放电的优势,当放电截止电压为0.5 V,电流密度为20 mA g-1时,Mg-CF0.8电池在二代电解液（0.4 M（PhMgCl）2-AlCl3/THF,简称APC）中的放电比容量高达813.4 mAh g-1,放电电压平台为1.23 V;EDX和XPS结果证明放电之后的产物为MgF2和C。（2）通过水热法制备了一种玫瑰花状Cr2Mo3O12/Graphene复合材料（记作CMO/G）,并将其作为正极材料分别应用于可充镁电池和镁/锂混合离子电池中。分别探讨了水热时间和石墨烯改性对于钼酸铬材料的形貌、结构和电化学性能的影响。研究结果表明,在APC/1.0 M LiCl电解液中,10 mA g-1电流密度下,CMO/G复合材料的首次放电比容量为238.6 mAh g-1,首次库伦效率为73.62%,并体现出较好的循环稳定性能。XPS分析表明CMO/G复合材料在充放电过程中是Mg2+和Li+的共同嵌入/脱出反应过程。（3）基于静电纺丝技术首次设计合成出了新型层状多元过渡金属氧化物―钼酸钒（V2MoO8,记作VMO）,并将其作为正极材料分别应用于可充镁电池和Mg-Li混合离子电池。分别探讨了反应原材料中钼酸铵含量、煅烧温度和时间对于材料的形貌、结构和电化学性能的影响。本文以哈氏合金为正极集流体和电池模具材料,以APC/LiCl为电解液,以Mg作为负极,构建了一种在较高电压下耐腐蚀的电池体系。测试结果表明,在APC电解液中,Mg-VMO电池在室温测试时的首次放电比容量为199.1 mAh g-1,库伦效率仅为33%,且容量衰减很快。在APC/1.0 M LiCl电解液中,VMO材料的首次放电容量高达312 mAh g-1,库伦效率为87.2%,电池的放电电压平台（～1.5 V）、倍率性能和循环稳定性均得到显着提高。XPS分析表明VMO材料在充放电过程中是Mg2+和Li+的共同嵌入/脱出反应过程,同时伴随着VMO相中V和Mo两种元素的化合价的改变。（4）首次以茶皂素为表面活性剂基于静电纺丝技术可控制备了一种自支撑的锂离子电池负极材料ZnFe2O4@Fe3C/CNF。该复合材料以ZnFe2O4纳米颗粒（约5-10 nm）为核,离散不均匀的Fe3C为壳,可控地生长在一维多孔碳纳米纤维（简称CNF）里面。由于一维多孔碳纳米纤维的缓冲结构和导电Fe3C的修饰改性,ZnFe2O4@Fe3C/CNF复合材料呈现出优越的倍率性能和出色的长周期循环稳定性。在锂离子电池中,0.1 A g-1电流密度下,循环200圈后其可逆容量仍然保持为～1000 mAh g-1（按复合材料的总质量来计算,以下同）。此外,在1.0 A g-1电流密度下,循环800圈后其可逆容量保持为970.9 mAh g-1;在10 A g-1电流密度下,循环1000圈后其可逆容量仍然保持为440.6 mAh g-1。ZnFe2O4@Fe3C/CNF复合材料表现出如此优异的电化学性能,主要归因于其纳米结构与导电材料复合的协同效应。
常月琪[6]（2016）在《钛基自支撑电极在电化学储能器件中的研究》文中进行了进一步梳理传统化石能源的稀缺以及严重的环境污染使得国家大力推动电动汽车的研发和普及,而电动汽车的开发对化学电源的研究提出了更高的要求。因此发展具有高比能量的新型储能电池成为研究的重点。本论文主要是从过渡金属Ti出发,对其氮化物、氧化物作为储能电池正极材料的电化学性能进行探索。通过结构的优化以及与其他材料的复合等方法来提高其电子导电性、催化活性等,从而达到提高电池能量密度以及循环稳定性和倍率性能的目的。主要包括以下内容:1.经过阳极腐蚀、氨气高温处理这两步反应过程,直接在Ti网表面制成TiN纳米管阵列（TiN NTA）,随后使用循环伏安法在TiN NTA内壁上电沉积RuOx,制备了一种同轴RuOx/TiN NTA自支撑锂空气电池正极催化剂。该材料具有良好纳米孔道结构,因其独特的自支撑TiN纳米管阵列结构而具有优异的电子导电性。同时,RuOx的加入优化了材料的催化活性,有利于催化Li2O2的分解,从而降低了电池的充放电极化,有利于电池的稳定循环。此外,由于是非碳材料自支撑电极,避免了碳材料与放电产物之间的副反应,也不存在粘结剂对电池的影响,因此,RuOx/TiN NTA自支撑材料是作为锂空气电池正极材料拥有广泛的发展空间。2.通过阳极氧化方法直接在Ti网表面制备TiO2纳米管阵列（TiO2 NTA）,之后在空气中,以450℃的温度对制备的TiO2 NTA进行高温处理,将其制备成锐钛矿型,将其作为电极材料应用于可充镁电池中,其中,使用混合了硼氢化锂/硼氢化镁两种盐的四乙二醇二甲醚溶液做为电解液,通过在纯镁盐的有机电解液中添加锂盐来优化电池体系,以此提高电池的比容量以及倍率性能。该电池的测试结果证明,基于这种TiO2 NTA材料的电池在锂离子、镁离子混合电解液的作用下,具有较高的比容量,同时表现出优异的倍率性能和循环性能。
潘万晶[7]（2016）在《可充镁电池正极材料及电池体系研究》文中指出可充镁电池作为一种新型的绿色能源转换装置正在得到广发的关注。目前,可充镁电池的相关研究还处于早期阶段,研究主要集中在开发稳定且可实现镁离子可逆沉积溶出的电解液以及可供镁离子可逆脱嵌且具有高容量,高电压正极材料。本文采用球磨以及热处理相结合的方法制备了四种不同硫含量的硫/科琴黑（S/KB）复合材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等测试表征方法系统地探究了所制备的复合材料的微孔结构。测试结果表明:S/KB（60 wt%S）复合材料中的硫能很好地嵌入科琴黑的纳米孔道中去。当硫含量达到60 wt%时,正极材料表现出最佳的电化学性能,其首次放电容量高达466.3 mAh g-1,并且在第6圈以后,容量仍维持在165 mAh g-1左右。其次,本文也通过两步水热法制备了具有独特形貌的MoO2中空微球材料,并以此为正极材料,金属镁为负极以及同时含有Mg2+,Li+的混合阳离子电解液组装成一种新型的电池体系。这种电池不仅防止在负极形成金属枝晶,也能保证在正极发生高容量的嵌入脱出反应,解决镁二次电池正极材料容量较低的缺点。研究发现,MoO2电极材料的形貌对于材料的电化学性能有着重要影响。经测试,MoO2中空微球材料首次放电比容量为217.2 mAh g-1,库伦效率约为88%,且在随后的循环中,库伦效率接近100%。相反,由110μm实心颗粒组成的商业MoO2的电化学性能则逊色很多,其首次放电比容量小于50 mAh g-1。电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析表明,Mg2+,Li+共同参与了正极嵌入反应。最后,本文还探索了不同集流体在“二代电解液”中的电化学行为,并开发出了以哈氏合金C-276为集流体的可稳定进行充放循环的新型模具电池。
苏硕剑[8]（2016）在《可充镁锂混合离子电池二氧化钛正极材料的研究》文中研究说明金属镁具有能量密度高、理论比容量大、加工处理安全、价格低廉、环境友好等优点,以金属镁作为负极的可充镁电池有望成为新一代大负荷储能电池。但二价镁离子因半径小、电荷密度大、溶剂化严重等问题使得镁离子在材料中的固态扩散速率非常缓慢,因而可用于可充镁电池的正极材料非常有限。可充镁锂混合电池是以金属镁作为负极,嵌锂材料作为正极,锂盐、镁盐混合溶液作为电解液的新型电池体系。它以金属镁作为负极具有可充镁电池的种种优势,同时正极使用锂离子进行嵌入脱出解决了嵌镁材料有限的问题,具有巨大的发展潜力。本文首次将不同晶型的二氧化钛应用于可充镁锂混合电池中,并研究了其电化学性能和充放电机理。（1）以商业化纳米锐钛矿TiO2作为正极材料,0.5 mol L-1Mg（BH4）2+1.5 mol L-1LiBH4/TG作为电解液,金属镁作为负极组装成可充镁锂混合电池。该电池在充放电速率为0.2 C时的首次放电容量为155.8 mAh/g,循环500次后的放电容量为135.5 mAh/g,容量保持率可达87%左右,当电池达到稳定后,其库伦效率达到99.9%以上,具有优良的循环稳定性和可逆性。此外,该电池在2C的充放电速率下仍有97.9 mAh/g的放电容量,同时在1 C和1.5 C的高倍率充放电速率下,容量可达125 mAh/g和115 mAh/g,并且可以稳定循环1900次以上,具有优异的倍率性能。（2）用水热-煅烧法合成了具有介孔结构的一维TiO2（B）纳米片,并以之为正极材料,0.5 mol L-1 Mg（BH4）2+1.5 mol L-11 LiBH4/TG为电解液,金属镁为负极组装成了可充镁锂混合电池。该电池在充放电速率为0.1 C时的首次放电容量可达197.3 mAh/g,稳定之后的平均放电容量为185 mAh/g左右,每次循环的容量衰减只有0.03 mAh/g,而且效率几乎接近100%,具有非常好的可逆性。此外,该电池同样具有优异的倍率性能,在充放电速率为1 C时可稳定循环3000次以上,平均放电容量在130 mAh/g左右;在充放电速率为2 C时可稳定循环6000次以上,平均放电容量在120 mAh/g左右。研究表明,锂离子在TiO2（B）正极材料中的反应主要是赝电容过程,电解液中的镁离子可以“活化”锂离子,使正极的赝电容过程更加稳定。
非路热.吐尔逊[9]（2015）在《可充镁电池电解液的研究》文中指出具有相近离子半径和相似化学性质的金属锂和金属镁在元素周期表中位于对角线的位置。金属镁在酸性条件下电极电位为-2.37 V、碱性条件下电极电位为-2.69 V;理论体积比容量有3832 mAh?cm-3之高（金属锂为2062 mAh?cm-3）,市场上的价格比金属锂便宜（约为锂的1/25）,加工处理过程也比较简单,因此镁金属作为负极的可充镁电池成了全新的研究热点。镁在大部分非质子性溶剂里容易形成阻碍镁离子穿过的钝化膜,因而电解液是可充镁电池研究的重点之一。目前常用的电解液大多存在制备复杂的缺点;另一方面,这些电解液都是由有机镁盐组成,里面含有腐蚀集流体的卤素元素。本论文针对这些问题,研究了制备简单的吡唑基镁卤化物/四氢呋喃电解液体系和在常用作集流体的不锈钢（SS）上稳定性高的无机镁盐Mg（BH4）2/醚电解液体系。在吡唑基镁卤化物/四氢呋喃电解液体系中,首先根据循环伏安和恒电流充放电测试,研究了取代基团不同的吡唑、不同种类的格氏试剂以及吡唑和格氏试剂的不同配比对吡唑基镁卤化物/四氢呋喃电解液在不同金属基质上性能的影响,确定了该电解液镁的沉积-溶出性能和阳极稳定性;并且通过XRD及SEM测试手段,对基质上的沉积物进行了组分分析和形貌研究。最终根据实验分析结果确定了最优的电解液体系:1 mol?L-1 PhMgCl/THF-1-甲基吡唑（摩尔比1:1）,此电解液具有镁的沉积-溶出电流大、可逆性高、过电位低、循环效率稳定、配制方便的优点。在无机镁盐Mg（BH4）2/醚电解液体系中,将无机镁盐Mg（BH4）2分别溶解在乙二醇二甲醚（DME）、四氢呋喃（THF）、四乙二醇二甲醚（TG）和二乙二醇二甲醚（DGM）中反应制得了几种Mg（BH4）2/醚电解液。采用循环伏安测试研究了这几种电解液在不同金属基质（Pt、Ni、Cu和SS）上的镁沉积-溶出性能。结果表明,0.5 mol?L-1Mg（BH4）2/TG加热的电解液在不锈钢上的氧化分解电位高（2.4 V vs.Mg RE）,电化学性能最佳。另一方面,提高制备过程中的反应温度（90oC）和加入添加剂（1 mol?L-1 Li BH4）可以进一步改善该电解液的电化学性能。CR2016扣式电池的循环测试结果表明,在SS上,镁的沉积-溶出循环效率可以达到100%,并且循环性能稳定。通过电解液与传统的Mo6S8正极材料（涂覆在SS上）复合的结果来看,在0.05C倍率下的放电容量可以达到76.8 mAh?g-1,107次循环后容量保持率为92.4%。说明0.5 mol?L-1加热的Mg（BH4）2/Li BH4/TG（[LiBH4]=1.5mol?L-1）电解液与传统的正极材料Mo6S8有很好的兼容性,有希望应用于实际的可充镁电池中。
李晶[10]（2014）在《镁离子电池钒系正极材料的研究》文中研究说明镁二次电池是一种有良好前景的化学电源。镁的离子半径、化学性质和锂有许多相似之处，价格便宜（约为锂的1/24）、安全性高及环境友好等优点；镁的理论比容量较大（2205mAh/g），能提供比铅酸电池和镍-镉电池系统高得多的能量密度，虽然镁二次电池在小型装置方面的应用难以与锂电池相竞争，但在大负荷用途方面有潜在优势，被认为是很有望适用于电动车的一种绿色蓄电池。对镁二次电池的研究，目前还处于初级阶段，本论文概述了二次镁离子电池正极材料的研究现状。采用溶胶-凝胶制备方法，通过控制H2O2浓度、还原介质、煅烧气氛条件，制备出了具有微纳米结构的钒系氧化物（V3O7、VO2/V6O13、VO2和V3O7），并以钒系氧化物作为镁二次电池正极材料的研究目标，系统地对其合成工艺、结构形貌、电化学脱嵌镁性能进行了研究。采用差热分析（TG-DTA），X-射线衍射仪（XRD），扫描电镜（SEM），粒度分析和比表面积等分析手段对前驱体和样品进行了表征和对比研究。结果显示采用溶胶-凝胶法制备的钒系氧化物在500℃煅烧条件下，晶型较好，呈微纳米结构，加入无水乙醇还原剂制备出了具有纳米带结构的复合材料VO2/V6O13。采用304不锈钢网作为正极集流体，将所制备的钒系氧化物应用于镁二次电池正极材料，饱和甘汞电极为参比电极，Pt片为对电极，1M Mg（ClO4）2/AN为电解液，组装成三电极体系进行循环伏安曲线和恒流充放电测试。实验表明：所制备的材料V3O7、VO2/V6O13、VO2和V2O5在0.3mA/m2充放电电流密度下首次放电比容量分别达到了59mAh/g、365mAh/g、251mAh/g和254mAh/g，且材料的容量保持能力较好，材料具有较快的嵌镁特征和良好的电化学性能。纳米带结构的VO2/V6O13具有最好的电化学性能，V3O7性能最差。
二、可充镁电池的研究和发展趋势（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、可充镁电池的研究和发展趋势（论文提纲范文）
（1）可充镁电池：发展、机遇与挑战（论文提纲范文）
| 1 可充镁电池的能量密度和安全性 |
| 2 可充镁电池电解液 |
| 2.1 格氏基电解液 |
| 2.2 含氯的二聚体镁电解液 |
| 2.3 非腐蚀性的无氯电解液 |
| 2.3.1 磺酸基电解液 |
| 2.3.2 硼基电解液 |
| 2.3.3 其他新型电解液 |
| 2.4 离子液体 |
| 2.5 镁固态电解质 |
| 2.6 小结 |
| 3 可充镁电池正极材料 |
| 3.1 Chevrel相Mo6S8 |
| 3.2 硫化物 |
| 3.3 氧化物 |
| 3.3.1 五氧化二钒 |
| 3.3.2 三氧化钼和二氧化钛 |
| 3.3.3 二氧化锰 |
| 3.4 高电压插层型正极材料 |
| 3.4.1 尖晶石化合物 |
| 3.4.2 层状和聚阴离子氧化物 |
| 3.5 高容量的转化型正极材料 |
| 3.5.1 硫正极 |
| 3.5.2 氧和碘正极 |
| 3.5.3 有机分子正极 |
| 3.6 高功率活性炭正极材料 |
| 3.7 小结 |
| 4 可充镁电池负极反应机制 |
| 4.1 金属镁表面的可逆沉积/溶解 |
| 4.2 镁的合金化反应 |
| 4.3 镁的插层反应 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论与展望 |
（2）MXene基复合材料的制备及镁电池性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 2 镁电池概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 镁电池正极材料 |
| 2.2.1 嵌入型正极材料 |
| 2.2.2 转换型正极材料 |
| 2.3 镁电池负极材料 |
| 2.3.1 镁金属负极 |
| 2.3.2 合金基镁负极 |
| 2.3.3 碳基镁负极 |
| 2.4 镁电池电解液 |
| 2.4.1 液态电解质 |
| 2.4.2 固态电解质 |
| 2.5 本论文研究目的和意义 |
| 3 三明治结构MXene@C纳米复合材料的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料及仪器 |
| 3.2.2 MXene Ti_3C_2@C纳米复合材料的制备 |
| 3.2.3 形貌结构表征及电化学性能测试 |
| 3.3 MXene Ti_3C_2@C纳米复合材料的合成机理 |
| 3.4 Ti_3C_2@C纳米复合材料的表征 |
| 3.5 Ti_3C_2@C纳米复合材料的电化学性能 |
| 3.5.1 Ti_3C_2@C纳米复合材料的储镁性能 |
| 3.5.2 Ti_3C_2@C纳米复合材料的储镁动力学 |
| 3.6 V_2C@C纳米复合材料的研究 |
| 3.6.1 V_2C@C纳米复合材料的制备和表征 |
| 3.6.2 V_2C@C纳米复合材料的储镁性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 预锂化MXene V_2C材料的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 预锂化V_2C的制备 |
| 4.2.2 形貌结构表征及电化学性能测试 |
| 4.3 预锂化V_2C的表征 |
| 4.4 预锂化V_2C的电化学性能 |
| 4.4.1 预锂化V_2C的锂电池性能 |
| 4.4.2 预锂化V_2C的镁锂混合电池性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Ti_3C_2/CoSe_2复合材料的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 Ti_3C_2/CoSe_2的制备 |
| 5.2.3 形貌结构表征及电化学性能测试 |
| 5.3 Ti_3C_2/CoSe_2的合成机理 |
| 5.4 Ti_3C_2/CoSe_2的表征 |
| 5.5 Ti_3C_2/CoSe_2的电化学性能 |
| 5.5.1 Ti_3C_2/CoSe_2储镁性能 |
| 5.5.2 Ti_3C_2/CoSe_2储镁动力学 |
| 5.5.3 Ti_3C_2/CoSe_2储镁机理 |
| 5.5.4 Ti_3C_2/CoSe_2在准固态镁电池中的性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论、创新点与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）可充多价金属（镁、铝）电池正极材料的构筑与性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 可充镁电池简介 |
| 1.2.1 可充镁电池的构造与工作原理 |
| 1.2.2 可充镁电池的研究进展 |
| 1.2.3 常见镁电池正极材料 |
| 1.3 可充铝电池简介 |
| 1.3.1 可充铝电池的构造与工作原理 |
| 1.3.2 可充铝电池的研究进展 |
| 1.3.3 常见铝电池的正极材料 |
| 1.4 金属羰基化合物电池 |
| 1.4.1 金属羰基化合物电池的工作原理 |
| 1.4.2 金属羰基化合物电池的研究进展 |
| 1.4.3 有机羰基电极材料的研究进展 |
| 1.5 本论文的选题意义及主要研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 镍铁双金属二硒化物材料的设计合成及其电化学储镁性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 镍铁双金属二硒化物材料的制备 |
| 2.2.2 材料测试和表征 |
| 2.2.3 电化学性能测试 |
| 2.3 镍铁双金属二硒化物材料的表征及其储镁性能 |
| 2.3.1 镍铁双金属二硒化物材料的结构表征 |
| 2.3.2 镍铁双金属二硒化物材料的电化学储镁性能 |
| 2.3.3 镍铁双金属二硒化物材料的电化学反应机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 层间距调控磷酸氧钒纳米片的设计合成及其电化学储镁性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 磷酸氧钒纳米片的制备 |
| 3.2.2 材料的测试和表征 |
| 3.2.3 电化学性能测试 |
| 3.2.4 离子扩散路径的计算 |
| 3.3 磷酸氧钒纳米片的表征及其储镁性能 |
| 3.3.1 磷酸氧钒纳米片的结构表征 |
| 3.3.2 磷酸氧钒纳米片的电化学储镁性能 |
| 3.3.3 磷酸氧钒纳米片的电化学反应机理 |
| 3.3.4 磷酸氧钒纳米片的储镁路径计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 9,10-蒽醌的电化学储铝性能及其机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 电化学性能测试 |
| 4.2.2 嵌铝结构理论计算 |
| 4.3 9,10-蒽醌的表征及其储铝性能 |
| 4.3.1 9,10-蒽醌的结构表征 |
| 4.3.2 9,10-蒽醌的电化学储铝性能 |
| 4.3.3 9,10-蒽醌的电化学反应机理 |
| 4.3.4 9,10-蒽醌的嵌铝结构理论计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 苝四甲酸二酐高聚物的电化学储铝性能及其机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 苝四甲酸二酐高聚物的制备 |
| 5.2.2 电化学性能测试 |
| 5.3 苝四甲酸二酐高聚物的表征及其储铝性能 |
| 5.3.1 苝四甲酸二酐高聚物的结构表征 |
| 5.3.2 苝四甲酸二酐高聚物的电化学储铝性能 |
| 5.3.3 苝四甲酸二酐高聚物的电化学反应机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士学习期间参加的科研项目 |
| 研究生期间已发表和即将发表的成果 |
| 致谢 |
（4）可充镁电池硒基正极材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 可充镁电池的工作机理和当前主要技术壁垒 |
| 1.3 可充镁电池电解液的研究进展 |
| 1.4 可充镁电池正极材料研究进展 |
| 1.4.1 过渡金属氧化物 |
| 1.4.2 过渡金属硫化物 |
| 1.4.3 普鲁士蓝及其衍生物 |
| 1.4.4 过渡金属硅酸盐 |
| 1.4.5 元素单质正极 |
| 1.4.6 其他材料 |
| 1.5 正极集流体在镁电池体系中的研究现状 |
| 1.6 镁锂混合电解液体系 |
| 1.7 论文的选题依据和研究内容 |
| 1.7.1 选题依据 |
| 1.7.2 主要研究内容 |
| 第二章 硒化亚铜正极在可充镁电池中电化学性能的探究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验内容 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 实验试剂 |
| 2.2.3 Cu_2Se正极材料制备 |
| 2.2.4 电池的装配 |
| 2.2.5 材料表征 |
| 2.2.6 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料形貌及结构表征 |
| 2.3.2 材料的电化学性能测试 |
| 2.3.3 Cu_2Se正极电化学反应机理探究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硒化聚丙烯腈正极在镁电池中电化学性能的探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 实验试剂 |
| 3.2.3 硒化聚丙烯腈正极材料制备 |
| 3.2.4 电池的装配 |
| 3.2.5 材料表征 |
| 3.2.6 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料形貌及结构表征 |
| 3.3.2 材料的电化学性能测试 |
| 3.3.3 Se/PAN正极电化学反应机理探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）高容量电极材料的设计、合成及其储镁/锂性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 化学电源 |
| 1.3 新型镁电池的研究和发展趋势 |
| 1.3.1 镁一次电池的研究进展 |
| 1.3.2 可充镁电池的结构和工作原理 |
| 1.3.3 可充镁电池正极材料的研究进展 |
| 1.3.4 可充镁电池负极材料的研究进展 |
| 1.3.5 镁二次电池正极集流体的研究进展 |
| 1.3.6 可充镁电池电解液的研究进展 |
| 1.3.7 可充镁电池存在的问题和发展趋势 |
| 1.3.8 可充镁/锂混合离子电池 |
| 1.4 锂离子电池简介 |
| 1.4.1 锂离子电池发展简史 |
| 1.4.2 锂离子电池简介 |
| 1.4.3 锂离子电池负极材料的研究进展 |
| 1.5 本文选题背景和主要研究思路 |
| 1.5.1 选题背景 |
| 1.5.2 研究思路 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2 静电纺丝合成方法简介 |
| 2.3 电极制备与电池的装配 |
| 2.4 电解液的配制 |
| 2.5 材料的表征技术 |
| 2.5.1 物理性能表征 |
| 2.5.2 电化学性能测试 |
| 第三章 氟化石墨作为高容量正极材料在镁一次电池中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 氟化石墨材料的结构和形貌表征 |
| 3.4 氟化石墨材料的电化学性能研究 |
| 3.4.1 循环伏安分析 |
| 3.4.2 放电曲线特性和倍率性能分析 |
| 3.4.3 交流阻抗分析 |
| 3.4.4 Mg-CF_(0.8)电池的放电机理研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钼酸铬材料的制备及其在可充镁电池中的电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Cr_2Mo_3O_(12)和Cr_2Mo_3O_(12)/Graphene材料的制备 |
| 4.2.1 GO的制备 |
| 4.2.2 Cr_2Mo_3O_(12)和Cr_2Mo_3O_(12)/Graphene材料的制备 |
| 4.2.3 正极片和电解液的制备 |
| 4.2.4 2016型扣式镁电池的组装 |
| 4.2.5 电化学性能测试 |
| 4.3 钼酸铬和钼酸铬/石墨烯复合材料的结构和形貌特征 |
| 4.3.1 反应时间对钼酸铬材料的结构和形貌的影响 |
| 4.3.2 石墨烯改性对材料结构和形貌的影响 |
| 4.4 钼酸铬和钼酸铬/石墨烯复合材料的电化学性能表征 |
| 4.4.1 不同反应时间合成材料在可充镁/锂混合电池中的电化学性能分析 |
| 4.4.2 石墨烯改性对材料在可充镁/锂混合电池中的电化学性能影响 |
| 4.4.3 CMO和CMO/GO材料的锂电性能研究 |
| 4.4.4 材料在可充镁/锂混合电池中的充放电反应机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 可充镁电池正极材料V_2MoO_8的合成及其电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 球磨法制备V_2MoO_8材料 |
| 5.2.2 静电纺丝法制备V_2MoO_8材料 |
| 5.2.3 正极片和电解液的制备 |
| 5.2.4 哈氏合金模具电池的组装 |
| 5.2.5 电化学性能测试 |
| 5.3 球磨法合成V_2MoO_8材料的结构和形貌表征 |
| 5.4 静电纺丝法合成的V_2MoO_8材料的结构和形貌表征 |
| 5.4.1 静电纺丝法合成V_2MoO_8材料的反应机理 |
| 5.4.2 钼酸铵含量对材料的结构和形貌的影响 |
| 5.4.3 煅烧温度和时间对材料的结构和形貌的影响 |
| 5.4.4 静电纺丝合成V_2MoO_8材料的形貌和组成的进一步表征 |
| 5.5 V_2MoO_8材料的电化学性能表征 |
| 5.5.1 耐腐蚀电池体系的构建 |
| 5.5.2 循环伏安分析 |
| 5.5.3 VMO材料在可充镁/锂混合电池中的循环和倍率性能分析 |
| 5.5.4 VMO材料的锂电性能分析 |
| 5.5.5 交流阻抗分析 |
| 5.5.6 VMO材料在可充镁/锂混合电池中的充放电反应机理研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 ZnFe_2O_4/Fe_3C@CNF复合材料的合成及其储锂特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料的制备 |
| 6.2.1 ZnFe_2O_4@Fe_3C/CNF复合材料的制备 |
| 6.2.2 相关比较材料的制备 |
| 6.2.3 静电纺丝法合成ZnFe_2O_4和ZnFe_2O_4@Fe_3C/CNF复合材料的反应机理 |
| 6.3 材料的组成、结构和形貌分析 |
| 6.3.1 材料的组成和结构分析 |
| 6.3.2 材料的形貌表征 |
| 6.4 材料的锂电性能研究 |
| 6.4.1 循环伏安分析 |
| 6.4.2 循环和倍率性能 |
| 6.4.3 交流阻抗分析 |
| 6.4.4 GITT分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 本论文中缩写词总汇 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表和即将发表的学术论文 |
（6）钛基自支撑电极在电化学储能器件中的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂空气电池概述 |
| 1.2.1 锂空气电池简介 |
| 1.2.2 锂空气电池存在的问题 |
| 1.2.3 锂空气电池空气电极的构筑 |
| 1.3 镁电池概述 |
| 1.3.1 镁电池简介 |
| 1.3.2 镁电池存在的问题及研究现状 |
| 1.4 钛基材料在电化学储能器件中的应用 |
| 1.4.1 氮化钛在电化学储能器件中的应用 |
| 1.4.2 二氧化钛在电化学储能器件中的应用 |
| 1.5 本论文选题意义及主要研究内容 |
| 2 同轴Ru O_x/TiN纳米管阵列作为有机系锂空气电池正极的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 2.2.2 TiN纳米管阵列的制备 |
| 2.2.3 同轴RuO_x/TiN纳米管阵列的制备 |
| 2.2.4 对照实验电极材料的制备 |
| 2.2.5 结构表征及性能测试 |
| 2.2.6 锂空气电池组装及测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 RuO_x/TiN纳米管阵列材料的理化性质 |
| 2.3.2 基于RuO_x/TiN NTA电极的锂空气电池的充放电性能测试 |
| 2.3.3 基于RuO_x/TiN NTA电极的锂空气电池的放电产物表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 TiO_2纳米管阵列作为锂镁混合电解质体系镁电池正极的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器设备 |
| 3.2.2 TiO_2纳米管阵列的制备 |
| 3.2.3 对照实验电极材料的制备 |
| 3.2.4 结构表征及性能测试 |
| 3.2.5 镁电池组装及测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2纳米管阵列的理化性质 |
| 3.3.2 基于TiO_2纳米管阵列电极的镁电池的充放电性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表的学术论文目录 |
（7）可充镁电池正极材料及电池体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 可充镁电池的工作原理及特点 |
| 1.3 可充镁电池发展中所存在的问题 |
| 1.4 可充镁电池的研究进展 |
| 1.4.1 可充镁电池正极材料 |
| 1.4.2 电解液体系研究 |
| 1.5 本课题研究的主要内容及意义 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 硫/科琴黑复合物的制备及其电化学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验仪器与试剂 |
| 2.2.2 电解液的制备 |
| 2.2.3 S/KB复合材料的制备 |
| 2.2.4 扣式电池的组装及电化学性能测试 |
| 2.2.5 材料形貌及结构表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料的形貌及结构分析 |
| 2.3.2 材料的电化学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 二氧化钼中空微球的制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验仪器与试剂 |
| 3.2.2 电解液的制备 |
| 3.2.3 二氧化钼中空微球材料的合成 |
| 3.2.4 MoO_2正极极片的制作 |
| 3.2.5 扣式电池的组装及电化学性能测试 |
| 3.2.6 材料的形貌及结构表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料表征 |
| 3.3.2 电化学性能 |
| 3.3.3 反应机理的探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 可充镁电池正极集流体探索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验仪器与试剂 |
| 4.2.2 电解液的制备 |
| 4.2.3 三电极体系循环伏安测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 常见非贵金属集流体 |
| 4.3.2 碳基集流体 |
| 4.3.3 新型模具电池的开发 |
| 4.3.4 哈氏合金C-276集流体 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间已发表的论文 |
（8）可充镁锂混合离子电池二氧化钛正极材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 可充镁电池的工作原理 |
| 1.3 可充镁电池正极材料的研究进展 |
| 1.3.1 过渡金属氧化物 |
| 1.3.2 过渡金属硫化物 |
| 1.3.3 普鲁士蓝及其衍生物 |
| 1.3.4 过渡金属硅酸盐 |
| 1.3.5 其他材料 |
| 1.4 可充镁电池正极集流体的研究进展 |
| 1.5 可充镁电池电解液的研究进展 |
| 1.6 可充镁电池存在的问题 |
| 1.7 可充镁锂混合电池 |
| 1.7.1 可充镁锂混合电池简介 |
| 1.7.2 可充镁锂混合电池研究进展 |
| 1.8 论文选题依据和主要研究内容 |
| 第二章 锐钛矿TiO_2作为可充镁锂混合离子电池正极材料的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验内容 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 实验试剂 |
| 2.2.3 材料表征 |
| 2.2.4 电极片的制备 |
| 2.2.5 电解液的配制 |
| 2.2.6 电池的装配及测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料结构表征 |
| 2.3.2 材料的电化学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 TiO_2(B)作为可充镁锂混合离子电池正极材料的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 实验试剂 |
| 3.2.3 TiO_2(B)的合成 |
| 3.2.4 材料表征 |
| 3.2.5 电极片的制备 |
| 3.2.6 电解液的配制及表征 |
| 3.2.7 电池的装配及测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料结构表征和形貌分析 |
| 3.3.2 材料的电化学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文和专利 |
（9）可充镁电池电解液的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 可充镁电池的特点及主要存在问题 |
| 1.3 可充镁电池电解液的研究 |
| 1.3.1 醚为溶剂的有机电解液体系 |
| 1.3.2 熔盐体系 |
| 1.3.3 聚合物电解质体系 |
| 1.3.4 无机盐电解液体系 |
| 1.4 本课题研究的主要内容及意义 |
| 第二章 吡唑基镁卤化物/四氢呋喃电解液的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验仪器与试剂 |
| 2.2.2 电解液体系的配制 |
| 2.2.3 电化学测试 |
| 2.2.4 XRD及SEM测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 电解液循环伏安曲线分析 |
| 2.3.2 电池充放电特征曲线分析 |
| 2.3.3 XRD 及 SEM 检测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 MG(BH4)2/醚电解液体系性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验仪器与试剂 |
| 3.2.2 Mg(BH4)2/醚电解液的制备 |
| 3.2.3 Mo6S8正极材料的制备 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.2.5 XRD、SEM及IR、NMR测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同溶剂下的电解液体系循环伏安曲线分析 |
| 3.3.2 影响Mg(BH4)2/TG电化学性能的主要因素 |
| 3.3.3 镁的可逆沉积溶出特性 |
| 3.3.4 与Mo6S8材料的兼容性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文和专利 |
（10）镁离子电池钒系正极材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镁二次电池及其发展概况 |
| 1.2.1 关于镁二次电池 |
| 1.2.2 正极材料 |
| 1.2.3 负极材料 |
| 1.2.4 电解液 |
| 1.3 镁二次电池钒系氧化物正极材料的研究进展 |
| 1.4 钒系氧化物的制备方法 |
| 1.4.1 溶胶凝胶法 |
| 1.4.2 水热法 |
| 1.4.3 低温熔盐法 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料与化学试剂 |
| 2.2 实验主要仪器设备 |
| 2.3 钒氧化物正极材料的合成 |
| 2.4 集流体和电极极片的制备 |
| 2.4.1 集流体的选择 |
| 2.4.2 电极极片的制备 |
| 2.5 有机电解液的制备 |
| 2.6 三电极的组装 |
| 2.7 材料的分析方法 |
| 2.7.1 差热与热重分析 |
| 2.7.2 X 射线衍射分析 |
| 2.7.3 扫描电子显微镜观察 |
| 2.7.4 粒度分析 |
| 2.7.5 比表面积分析 |
| 2.7.6 循环伏安曲线测试 |
| 2.7.7 充放电测试 |
| 3 钒氧化物的制备及表征 |
| 3.1 钒氧化物制备工艺的确定 |
| 3.2 前驱体的 TG-DTA 分析 |
| 3.3 钒氧化物的 XRD 分析 |
| 3.4 钒氧化物的 SEM 分析 |
| 3.5 钒氧化物的粒度分析 |
| 3.6 钒氧化物的比表面积分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 钒氧化物正极材料的电化学行为 |
| 4.1 集流体的选择 |
| 4.2 钒氧化物的循环伏安曲线 |
| 4.3 钒氧化物的充放电特性 |
| 4.4 钒氧化物的对比分析 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
四、可充镁电池的研究和发展趋势（论文参考文献）
- [1]可充镁电池：发展、机遇与挑战[J]. 李钊,姚赢赢,李博飞,王利诚,徐昊,种丽娜,邹建新. 中国有色金属学报, 2021(11)
- [2]MXene基复合材料的制备及镁电池性能研究[D]. 刘凡凡. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]可充多价金属（镁、铝）电池正极材料的构筑与性能研究[D]. 周丽敏. 武汉理工大学, 2019(07)
- [4]可充镁电池硒基正极材料的研究[D]. 袁瀚程. 上海交通大学, 2019(06)
- [5]高容量电极材料的设计、合成及其储镁/锂性能研究[D]. 苗晓伟. 上海交通大学, 2018(01)
- [6]钛基自支撑电极在电化学储能器件中的研究[D]. 常月琪. 青岛科技大学, 2016(08)
- [7]可充镁电池正极材料及电池体系研究[D]. 潘万晶. 上海交通大学, 2016(01)
- [8]可充镁锂混合离子电池二氧化钛正极材料的研究[D]. 苏硕剑. 上海交通大学, 2016(01)
- [9]可充镁电池电解液的研究[D]. 非路热.吐尔逊. 上海交通大学, 2015(03)
- [10]镁离子电池钒系正极材料的研究[D]. 李晶. 重庆大学, 2014(01)