發(fā)布時間：2020-12-12 10:43

　　鋰離子電池由于具有工作電壓高、循環(huán)壽命長和能量密度高等優(yōu)點已經(jīng)廣泛應(yīng)用于便攜式移動電子設(shè)備和電動汽車領(lǐng)域。但是,受限于鋰資源儲量少且分布不均勻,導(dǎo)致鋰離子電池成本居高不下,使其難以應(yīng)用于大規(guī)模儲能領(lǐng)域。鈉離子電池具有與鋰離子電池相似的工作原理,并且鈉資源儲量豐富、價格低廉,從而引起了研究者們的極大興趣。得益于鈉離子電池在成本方面的優(yōu)勢,使其成為替代鋰離子電池應(yīng)用于大規(guī)模儲能領(lǐng)域的一種選擇。然而,商業(yè)化鋰離子電池石墨負(fù)極材料由于儲鈉容量低和循環(huán)性能差而不能直接作為鈉離子電池負(fù)極材料。因此,尋找新型的鈉離子電池負(fù)極材料且擁有高的比容量和優(yōu)異的循環(huán)性能非常必要。金屬硫/硒化合物由于理論比容量高而被認(rèn)為是一種有前景的鈉離子電池負(fù)極材料。但是,在充放電過程中嚴(yán)重的體積變化而導(dǎo)致差的循環(huán)和倍率性能限制了其在實際中的應(yīng)用。因此,針對上述問題,本文致力于提高金屬硫/硒化合物的循環(huán)和倍率性能,設(shè)計和制備了一系列電化學(xué)性能優(yōu)異的金屬硫/硒化合物鈉離子電池負(fù)極材料,具體研究內(nèi)容如下:以氯化鈉為硬模板,結(jié)合冷凍干燥法和水熱法制備了Fe₃O₄/Fe_1-x

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

過去，現(xiàn)在和預(yù)測到2050年世界能源需求[1]

圖 1-2 地殼中的元素豐度[10]Fig. 1-2 Elemental abundance in the Earth’s crust著人們對綠色可持續(xù)能源的利用不斷增加，尋找合適的儲能設(shè)備迫在眉睫電池的價格過于昂貴，使其應(yīng)用在大規(guī)模儲能系統(tǒng)上受到了一定的限制。格低廉、環(huán)境友好以及安全性高的新型儲能電池來取代鋰離子電池顯得和鋰是同一主族的元素，有很多相似的物理和化學(xué)性質(zhì)。而且鈉離子電池的組成部件基本相同。因此，鈉離子電池引起了研究者們的極大關(guān)注，并池的研究也越來越多[8, 9]。鈉資源在地球上的儲量極為豐富而且鈉離子電對于鋰離子電池占據(jù)明顯的優(yōu)勢。如圖 1-2 所示，鋰資源儲量比較低，鋰需求量不斷增加，這就會造成鋰離子電池原材料 Li2CO3價格的不斷增長離子電池制造成本不斷上升。另一方面，地球上鈉元素的儲量豐富，遠(yuǎn)遠(yuǎn)儲量，使得鈉離子電池制造成本較低。另外，鋰資源在地球上的分布不均美），而鈉資源分布在全球各地。最后，從制造成本方面來說，由于鈉與

第一章 緒論電池的性能不如鋰離子電池。另外，鈉的標(biāo)準(zhǔn)電化學(xué)電勢較鋰低，這導(dǎo)致了的能量/功率密度不如鋰離子電池。因此，在對能量/功率密度要求較高的領(lǐng)電池的競爭力顯然不如鋰離子電池。但是，由于大型儲能器件對電池的能量/求不高，所以鈉離子電池在大型儲能系統(tǒng)上的應(yīng)用前景光明。為了更好的滿型儲能系統(tǒng)對鈉離子電池的需求，對鈉離子電池的性能提升顯得尤為必要。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈉離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 方永進(jìn),陳重學(xué),艾新平,楊漢西,曹余良.  物理化學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[2]電化學(xué)儲能基本問題綜述[J]. 李泓,呂迎春.  電化學(xué). 2015(05)



本文編號：2912402