钠离子电池正极材料铁锰酸钠的掺杂及负极材料磷酸钛钠石墨烯包覆的制备与性能研究

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:soar
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锂离子电池作为一种可充电二次电池具有高能量密度、长寿命和安全等优点,已成为便携式电子产品中主要电源设备。近几年来,钠离子电池由于其原料丰富、价格低廉等优势成为全球能源研究领域的热点,并且在大型储能设备如智能电网和电动汽车中有良好的应用前景。电极材料作为钠离子电池发展的关键技术已经过大量研究。其中,正极材料主要分为层状过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物等类型,负极材料主要有碳材料、合金材料和钛酸盐等类型。作为正极材料,具有商业化潜力的层状过渡金属氧化物P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2不仅成本低而且理论容量值很高,但在电化学循环过程中容量衰减速度过快,循环稳定性差;聚阴离子型化合物NaTi2(PO43由于其三维的空间结构具有良好的离子传输通道和化学稳定性,是一种理想的负极材料,但其过低的电子电导率导致钠离子在电化学过程中传输受阻,严重影响电化学性能。为了提高P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2的循环稳定性和NaTi2(PO43的电子电导率,本论文开展了以下的研究工作:(1)利用非电化学活性金属元素Zn作为掺杂剂,采用固相反应法在P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2基础上掺杂少量的Zn,成功制备出P2-Na0.67[Fe0.4Mn0.55Zn0.05]O2化合物;再在P2-Na0.67[Fe0.2Mn0.65Ni0.15]O2基础上用少量的Zn分别替换Fe或Mn金属元素,采用固相反应法合成出系列化合物:P2-Na0.67[Fe0.2Mn0.65Ni0.1Zn0.05]O2、P2-Na0.67[Fe0.1Mn0.7Ni0.15Zn0.05]O2和P2-Na0.67[Fe0.1Mn0.7Ni0.1Zn0.1]O2。通过XRD、SEM的方法对合成产物进行材料表征,并分别将材料组装成半电池后进行电化学性能测试。掺杂后的P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2循环稳定性改变不大,但P2-Na0.67[Fe0.2Mn0.65Ni0.15]O2经过掺杂后循环稳定性得到一定的提高。(2)采用化学自组装法,利用交联剂PEI进行NaTi2(PO43前驱体氨基化,并与氧化石墨烯(GO)在低温下进行肽键反应,最后热处理得到NaTi2(PO43-rGO的复合材料。通过XRD、SEM的方法对合成产物进行材料表征,并组装成半在电池进行电化学性能测试。未包覆石墨烯的NaTi2(PO43起始容量小且迅速衰减,包覆石墨烯后NaTi2(PO43在1C倍率下有良好的循环稳定性能。
其他文献
目的探讨降钙素原(PCT)、C-反应蛋白(CRP)、内毒素等炎症因子在细菌性血流感染脓毒症患者中的水平及与疾病严重程度的相关性,为判断疾病类型提供依据。方法回顾性分析血培养
《金锁记》在中国脍炙人口,而其英译本在美国却反响不佳,原因何在?本文从文化差异、译者的语言能力、翻译动机及策略和母语对译者的限制四个方面来分析其原因,旨在说明理解原
2015年4月沪市单日成交突破万亿元,沪深股市成为世界第二大股市市场,股市的收益与星期之间是否存在星期效应?本论文分为两部分,一部分是近十年的星期效应,利用ARMA-GARCH模型
普罗维登斯河人行桥(Providence RiverPedes-trianBridge,见图1)位于美国罗德岛州首府普罗维登斯市,是该市滨水公园整体规划的-部分,人行桥的设计融合了城市历史与自然环境,将
勃起功能障碍是男科常见病、多发病。在勃起功能障碍的诊断和治疗中,中医学和西医学都各有所长,各有所短。如果能做到去长补短,将中西医学进行优势互补地结合起来,必将提高勃
2013年高考的硝烟已经散尽,回想这一年的备考历程,心潮此起彼伏.当看到高考试题的一刹那,我不禁为2013年高考数学新课标全国II卷理科第18题第(2)问求二面角的正弦值叫起好来.殊不知,
石墨烯是一种新型纳米材料,它独特的结构使其具有卓越的电学性能和物理性能,广泛应用在纳米电子学、电子传感器、晶体管、太阳能电池、催化剂等多种领域。但石墨烯没有带隙、
单味马勃治疗褥疮南安市医院(362300)陈志英陈清褥疮是危重病人及长期卧床病人常见的并发症之一。我们自1986年8月至1996年1月,应用单味中药马勃治疗褥疮35例,疗效满意。1一般资料:本组35例全为住院患者
目的:观察甲氨蝶呤联合米非司酮治疗异位妊娠的效果及安全性。方法:选取88例异位妊娠患者作为研究对象,依据随机数字表法将其分为研究组与对照组各44例。对照组采取甲氨蝶呤治
目的对米非司酮联合甲氨蝶呤治疗异位妊娠患者的临床疗效及安全性进行分析研究。方法资料选自我院2009年1月至2013年1月收治的异位妊娠患者78例作为研究对象,随机分为对照组