金屬基化合物/氮摻雜碳復(fù)合材料的設(shè)計(jì)制備與儲(chǔ)鋰(鈉)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 09:47
當(dāng)今,高能效長(zhǎng)壽命鋰離子電池(LIBs)和鈉離子電池(SIBs)的開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到大家的關(guān)注。然而由于鋰資源短缺問(wèn)題、安全問(wèn)題,尤其是能量密度的提升問(wèn)題(商業(yè)化石墨僅372 mA h g-1 比容量),使得LIBs的發(fā)展受到很大限制。SIBs具有廣闊的發(fā)展前景,但鈉離子半徑較大,在反復(fù)的循環(huán)中容易產(chǎn)生更為嚴(yán)重的體積膨脹和結(jié)構(gòu)塌陷從而導(dǎo)致電池容量的迅速衰減,因此SIBs對(duì)于電極材料有更高的要求。近年來(lái),對(duì)負(fù)極材料的微觀形貌及結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性設(shè)計(jì),被研究者們視為提高鋰/鈉離子電池能量密度和循環(huán)壽命的有效手段。本文針對(duì)電極材料在應(yīng)用過(guò)程中存在的導(dǎo)電性不足、比容量較低、體積效應(yīng)嚴(yán)重導(dǎo)致循環(huán)性能和倍率性能較差等問(wèn)題,從材料的組成和結(jié)構(gòu)入手,設(shè)計(jì)了兩種具有良好微觀結(jié)構(gòu)的金屬基化合物/氮摻雜碳導(dǎo)電支撐復(fù)合材料(ZnNb2O6/NC和Co2P/NC),并對(duì)其在LIBs和SIBs中的反應(yīng)機(jī)理和電化學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的探討。主要內(nèi)容總結(jié)如下:(1)針對(duì)Nb2O5存在的理論比容量低、導(dǎo)電性差等缺點(diǎn),創(chuàng)造性地將T-Nb2O5與比表面積大、適配性好的ZIF-8結(jié)合,成功制備了鈮基合金氧化物/多孔導(dǎo)電氮摻雜碳(ZnNb2...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池簡(jiǎn)介
1.2.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成及工作原理
1.2.2 鋰離子電池負(fù)極材料
1.2.2.1 嵌入型負(fù)極材料
1.2.2.2 合金型負(fù)極材料
1.2.2.3 轉(zhuǎn)換型負(fù)極材料
1.3 鈉離子電池概述
1.3.1 鈉離子電池的研究意義和現(xiàn)狀
1.3.2 鈉離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
1.4 本文選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
2O6/氮摻雜碳復(fù)合物的制備及其儲(chǔ)鋰性能的研究">第2章 ZnNb2O6/氮摻雜碳復(fù)合物的制備及其儲(chǔ)鋰性能的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 樣品的制備
2.2.2 結(jié)構(gòu)表征
2.2.3 電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 樣品形貌與結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 樣品的電化學(xué)性能
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
2P/氮摻雜碳納米纖維作為自支撐柔性負(fù)極用于高性能鋰(鈉)離子電池">第3章 植酸衍生的Co2P/氮摻雜碳納米纖維作為自支撐柔性負(fù)極用于高性能鋰(鈉)離子電池
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 樣品的制備
3.2.2 結(jié)構(gòu)表征
3.2.3 電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 樣品形貌與結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 樣品的電化學(xué)性能
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
4.2 展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):2986772
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池簡(jiǎn)介
1.2.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成及工作原理
1.2.2 鋰離子電池負(fù)極材料
1.2.2.1 嵌入型負(fù)極材料
1.2.2.2 合金型負(fù)極材料
1.2.2.3 轉(zhuǎn)換型負(fù)極材料
1.3 鈉離子電池概述
1.3.1 鈉離子電池的研究意義和現(xiàn)狀
1.3.2 鈉離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理
1.4 本文選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
參考文獻(xiàn)
2O6/氮摻雜碳復(fù)合物的制備及其儲(chǔ)鋰性能的研究">第2章 ZnNb2O6/氮摻雜碳復(fù)合物的制備及其儲(chǔ)鋰性能的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 樣品的制備
2.2.2 結(jié)構(gòu)表征
2.2.3 電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 樣品形貌與結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 樣品的電化學(xué)性能
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
2P/氮摻雜碳納米纖維作為自支撐柔性負(fù)極用于高性能鋰(鈉)離子電池">第3章 植酸衍生的Co2P/氮摻雜碳納米纖維作為自支撐柔性負(fù)極用于高性能鋰(鈉)離子電池
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 樣品的制備
3.2.2 結(jié)構(gòu)表征
3.2.3 電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 樣品形貌與結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 樣品的電化學(xué)性能
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
4.2 展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):2986772
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