鋰離子電池因其高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)使用壽命的特點(diǎn),在新型綠色能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化中扮演著重要角色。然而,鋰資源的日益枯竭以及原材料價(jià)格的上漲限制了鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。鈉和鋰位于同一主族,具有相似的物理化學(xué)性質(zhì),并且資源豐富、分布廣泛、成本低廉。因此,鈉離子電池被認(rèn)為是鋰離子電池的潛在重要替代者而受到廣泛關(guān)注。眾所周知,電極材料對(duì)鈉離子電池的性能起到了決定性作用,因此研發(fā)新型、高性能鈉離子電池電極材料至關(guān)重要。近年來(lái),硫化鎳因其組成可調(diào)、資源豐富和高理論比容量的特點(diǎn),受到廣泛關(guān)注和研究。但硫化鎳的電子和離子導(dǎo)電性差,制備過(guò)程中顆粒易團(tuán)聚,基于轉(zhuǎn)化反應(yīng)的儲(chǔ)鈉過(guò)程會(huì)發(fā)生較大的體積/結(jié)構(gòu)變化,導(dǎo)致其儲(chǔ)鈉性能不是很理想。為了解決硫化鎳在儲(chǔ)鈉過(guò)程中的種種問(wèn)題,本論文選取具有穩(wěn)定相結(jié)構(gòu)的Ni₃S₂以及具有高理論比容量的NiS₂作為研究對(duì)象,通過(guò)優(yōu)化制備方法,減小硫化鎳顆粒尺寸,抑制其團(tuán)聚,改善鈉離子在電極內(nèi)的擴(kuò)散及傳輸;并通過(guò)原位復(fù)合雜原子摻雜碳,構(gòu)建多層次電子傳輸網(wǎng)絡(luò),提升復(fù)合物的導(dǎo)電性,改善其儲(chǔ)鈉性能。結(jié)合材料物理結(jié)構(gòu)表征、微觀形貌分... 

【文章來(lái)源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：167 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

化石能源使用年限預(yù)測(cè)圖[1]

2019 華東師范大學(xué)博士畢業(yè)論文上漲，供需不平增大[9]。此外，鋰在地球上儲(chǔ)量少，已探明儲(chǔ)量?jī)H為 3950 萬(wàn)噸，約占地殼元素含量的 0.0065%（圖 1.2 a），而具備商業(yè)開(kāi)采價(jià)值的鋰儲(chǔ)量?jī)H為1351.9 萬(wàn)噸[10, 11]。鋰資源的另一個(gè)特點(diǎn)是分布不均，其中全球儲(chǔ)量的 70%都位于南美洲（圖 1.2b）[12]。物以稀為貴，目前電池級(jí)碳酸鋰的價(jià)格已經(jīng)高達(dá) 15萬(wàn)/噸，并且還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)[13]�；诖吮尘埃_(kāi)發(fā)原材料資源豐富、綠色環(huán)保的新型高能二次電池，以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的能源需求至關(guān)重要。

2019 華東師范大學(xué)博士畢業(yè)論文劑包括聚偏氟乙烯（溶劑使用 N-甲基吡咯烷酮）和羧甲基纖維素鈉（溶劑使用去離子水）。鈉離子電池電解液由鈉鹽和有機(jī)溶劑組成，是 Na+在正負(fù)極之間遷移的媒介。常用的鈉鹽為 NaClO4和 NaPF6；而有機(jī)溶劑一般采用高介電常數(shù)的碳酸乙烯脂（EC）和碳酸丙烯脂（PC）的混合溶液；此外，為了提升鈉離子電池的循環(huán)性能，氟代碳酸乙烯脂（FEC）經(jīng)常作為添加劑添加到電解液中[23]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]室溫鈉離子電池材料及器件研究進(jìn)展[J]. 陸雅翔,趙成龍,容曉暉,陳立泉,胡勇勝.  物理學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]Reduced Graphene Oxide-Wrapped FeS2 Composite as Anode for High-Performance Sodium-Ion Batteries[J]. Qinghong Wang,Can Guo,Yuxuan Zhu,Jiapeng He,Hongqiang Wang.  Nano-Micro Letters. 2018(02)
[3]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(bào). 2017(01)
[4]鈉離子電池電極材料研究進(jìn)展[J]. 張寧,劉永暢,陳程成,陶占良,陳軍.  無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)

博士論文
[1]鈉離子電池正極材料Na3V2（PO4）3的制備及其電化學(xué)性能改性研究[D]. 沈偉.北京化工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2983778