摘要过渡金属氧化物的理论比容量很大，但是其导电性较差、体积变化较大等因素的严 重影响了电极材料循环稳定性，限制了它在钠离子电池上的发展。为了缓解以上问题， 本文以金属有机骨架材料为模板得到了过渡金属氧化物与碳材料的复合物。因金属有机 骨架材料具有极大的比表面积与极高的孔隙率，可大大缩短离子在电极材料中的传输距 离。本文验证了一种简单通用的制备核壳结构的金属有机骨架材料的方法，并制备出 Co3O4@C       复合电极材料，成功应用于钠离子电池上，电池的循环稳定性与大倍率充放电性能有了显著的提高。76020

毕业论文关键词 金属有机骨架材料 复合材料 储能 钠离子电池

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title Study on synthesis and electrochemical properties of porous materials based on MOFs

Abstract Transition metal oxides have very large theoretical specific capacity, but its poor conductivity, large volume change and other factors seriously affect the stability of the electrode materials, limiting the its development as the sodium ion battery electrode materials。 In order to alleviate the above problems, we use metal-organic framework materials as the template to get compounds of transition metal oxides with carbon materials。 The transmission distance of the ion in the electrode materials can be greatly reduced because of the large specific surface area and high porosity of the metal organic framework materials。 A simple and general synthesis method of core-shell structure of metal organic framework materials is verified in this paper。 We prepared Co3O4@C composite electrode materials and used it in sodium ion battery successfully。 The cycling stability and rate performance has been significantly improved。

Keywords metal-organic framework materials composite  energy storage sodium ion battery

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目 次

1 绪论 1

1。1 引言 1

1。2 电化学储能技术 1

1。3 基于 MOF 设计的 Co 基氧化物用于电化学储能 3

2 实验 6

2。1 实验药品和实验仪器 6

2。2 实验方法 6

2。3 实验分析 8

结论 17

致谢 18

参考文献… 19

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1 绪论

1。1 引言

能源是人们赖以生存必不可缺的物质基础，随着社会的不断推进，经济的快速发展，人 们对于能源的需求也不断扩张，能源资源分为三类：化石燃料、可再生资源和核资源[1]。随 着全球变暖等环境恶化的问题以及化石燃料消耗等全球能源枯竭的问题日益严重，当今世界 可持续发展的战略性问题已转移到大力开发并使用环境友好的可再生能源。现在大力发展的 可再生能源，也常被称为替代能源，如太阳能、风能、潮汐能、生物质能、地热能等均可用 于产生能源[2]。但是它们产能具有间歇性、随机性等特点，不能将其产生的电能直接接入到 国家电网中，如果将它产生的电能直接输入到国家电网中，将会对电网的架构产生剧烈的冲 击[3,4]。但是随着社会的不断发展，电动汽车与智能电网在日常生活中的日益普及，我们对 对电能转化与储存的要求也越来越高。因此开发清洁、低能耗的能源储存技术与转移的装 置，改变当前这种不合理的能源消费结构已经迫在眉睫，刻不容缓。在现在这种社会形势 下，发展简单方便高效的储能技术吸引了全世界范围内学者的广泛关注，成为研究热点。