过渡金属(Fe,Co)硫化物在钠离子电池中的应用

来源 :深圳大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zcc8541099
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(LIBs)由于本身具有高的能量密度、长的循环使用寿命、优异的倍率性能以及环境友好等优势,近年来得到了快速的发展,并广泛应用于各种智能便携电子设备。但由于锂资源的储量相对较少和分布不均等问题,造成锂的价格不断上涨,成为阻碍锂离子电池大规模使用以及进一步发展的关键因素。鉴于此,由于钠资源储量丰富,且与锂具有相似的电化学性能和合适的氧化还原电位,钠离子电池得到越来越多的关注。目前,相比于锂离子电池而言,已报道的钠离子电池负极材料仍面临着比容量较低、倍率性能不能满足需求以及循环寿命短等问题。本论文通过简单的合成方法制备具有不同形貌和结构的过渡金属硫化物,并通过不同表征方法研究其作为钠离子电池负极材料的各种电化学性能。本文的主要实验内容如下:(1)通过简单的水热和高温硫化方法制备碳包覆的铁硫化物(Fe7S8@C)。铁硫化物作为一种有很大应用潜力的负极材料已经被很多科研人员进行了深入的研究,但是由于循环过程中巨大的体积变化而引起的循环寿命的缩短仍需要进一步探索。本实验提出了一种简便的方法来制备饼干状的Fe2O3纳米片,然后进行聚(多巴胺)包覆。在热诱导硫化之后,成功获得Fe7S8@C纳米片,并且其表现出高的比容量和极好的循环稳定性能。作为钠离子电池(SIBs)的负极材料,在5A g-1高电流密度下,循环测试1000次后仍有530.8 mA h g-1的高可逆比容量。这种出色的电化学性能可归因于独特的饼干状纳米结构和碳层对充放电过程中应力的缓冲效应。(2)通过共沉淀和水热硫化的方法制备具有中空核壳结构的锡,钴硫化物(CoS2/C@SnS2)。本实验以Co-MOF为原料,以简单有效和便于控制的方法在纳米空心立方CoS2/C的表面生长一层SnS2纳米片,最终制得CoS2/C@SnS2复合材料。当作为SIBs负极材料时,CoS2/C@SnS2表现出超长的循环寿命和优异的倍率性能,即使在电流密度为10 A g-1,循环3500次后仍能保持400.1 mAh g-1的高比容量。当用在全电池中时,它还显示出极强的钠储存性能,在1 A g-1的电流密度下,循环1000次后仍有567.3 mAh g-1的高可逆比容量。该研究方法为制备具有良好结构和优良电化学性能的各种金属硫化物提供了良好的指导,在储能领域具有一定的潜在应用。
其他文献
中国共产主义青年团是中国共产党领导的先进青年群众组织,承担着为党输送新鲜血液,为国家培养青年建设人才的重要任务。随着我国高等教育事业的发展,一种新的办学模式“独立
耕地是人类赖以生存的物质基础,合理利用和保护耕地,关乎我国粮食安全与人民群众的切身利益。我国人多地少和城镇化不断推进的现状,决定了我们必须了解并合理利用好每一寸土
党的十七大报告指出,要不断深化干部人事制度改革,着力造就高素质干部队伍和人才队伍。坚持党管干部原则,坚持民主、公开、竞争、择优,形成干部选拔任用科学机制。完善公开选
干旱、盐、低温等非生物胁迫以及病原菌、昆虫等生物胁迫严重威胁着植物的生存以及粮食的产出,直接威胁着人类的生存。本论文以超强抗寒白菜型冬油菜新品种陇油6号和抗寒较弱
目的:探讨原发性肾病综合征(primary nephrotic syndrome,PNS)患儿实验室指标纤维蛋白原(Fibrinogen,FIB)与尿微量蛋白指标中的尿β2-MG、尿ɑ1-MG、尿MA、尿TRU、尿IgU的关
近年来发展起来的不依赖植物组织培养的遗传转化方法,具有简便、快速、易操作等优点。桑树作为我国的乡土树种,是一种重要的生态经济林木。目前,桑树仍缺乏成熟稳定的再生体
氮氧化物(NOx)是最主要的大气污染物之一。目前世界上最广泛、高效的脱除氮氧化物技术是选择性催化还原(SCR)技术。其技术核心是SCR催化剂,它是影响SCR技术整体脱硝效率关键因素
类黄酮代谢是植物次生代谢的重要途径之一,在植物体的生长发育和抵抗外界不良环境等起重要作用。bHLH转录因子,是植物中仅次于MYB家族的第二大转录因子家族,能与MYB转录因子
黄芪是一种传统的中药材,具有补气养血、利水消肿等功效,随着黄芪用量逐渐加大,野生黄芪已供不应求,市面上大部分为种植黄芪。因此导致黄芪质量参差不齐,以假乱真、以次充好
地裂缝是西安地铁在建设过程中遇到的一类独特的地质问题,近年来引起了工程界和学术界的高度关注。如何在穿越地裂缝地铁隧道开挖过程中及其运营期间保证地铁沿线地下管线的