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碳材料具有孔道结构多样性、表面活性高、可调控性强、比表面积高、导电性能优异、化学稳定性高等优点,在电化学储能体系中起到了极为重要的作用,是电化学电池电极的重要组成部分。同时,碳材料还被广泛认为是载氢和载硫的理想材料。碳材料的电化学嵌氢已经被证明是在室温条件下简单高效的储氢方法。有序介孔碳拥有规整的孔结构、高比表面积、化学惰性以及导电性等多种特性,成为目前硫碳复合材料的研究重点。但是析氢反应带到来的嵌氢库伦效率低,“穿梭效应”导致的循环稳定性稳定差等问题制约着两者的应用。针对以上问题,本文主要研究内容和结果如下:1.通过原位电化学还原法制备了Pt和活性炭材料的复合材料,并对其进行表征测试,Pt很好的分散在活性炭材料的微孔结构中,金属Pt纳米粒子作为催化剂,通过氢原子在Pt纳米粒子表面的欠电位沉积和随后的氢从Pt纳米粒子表面向碳材料“溢流效应”促进活性炭的电化学嵌氢过程。运用循环伏安法和恒电流充放电法对其电性能进行了研究。结果表明,活性炭中金属Pt的质量分数约为10 wt%,活性炭的电化学嵌氢动力学有了显著的提高,嵌氢库伦效率远远高于未经Pt负载的活性炭电极,表现出更高的性能。2.通过一步法在水溶液中合成具有高度有序的氮掺杂介孔结构的间苯二酚/甲醛树脂基碳材料。通过向反应体系中加入1,3,5-三甲苯,引起介观结构的转变,分别得到具有体心立方(RF-1)和二维六方(RF-2)的介孔材料,两种碳材料经过KOH活化后比表面积增大为1344和1857 m2 g-1并维持了其介观结构的有序性,并分别以它们为导电载体制备了硫/碳复合材料。研究结果表明,两种介孔碳基体均可以有效抑制多硫化锂中间产物的溶解流失,从而使复合硫电极在循环过程中表现出高达100%的充放电库伦效率。有序介孔碳RF-2-A因具有孔容高,比表面积大,孔道结构长等孔结构特征,以之为基体的复合硫电极与RF-1-A相比不仅硫的负载量高,而且比容量大、循环性能好。硫含量为70%的RF-2-A/S复合材料,极片载硫量为2 mg cm-2时,在0.2 C倍率下循环100圈,仍然保持504.5mAh g-1的可逆容量。并且探究了电解液的添加量对电池性能的影响。3.采用氢气还原K2PtCl4在介孔碳(RF-1/RF-2)表面负载Pt纳米粒。介孔碳表面的Pt对多硫离子具有一定的原位吸附作用,而且能够催化长链多硫化物和短链多硫化物的转换反应,提高电池的循环性能和反应动力学。硫含量为50%和60%的RF-1-A-Pt/S复合材料在0.1 C倍率下的首次放电容量分别为1105 mAh g-1、881 mAh g-1,硫含量为60%和70%的RF-2-A-Pt/S在0.2C倍率下循环100圈,容量保持率为61.4和67.9%。