鈉離子電池由于其成本低廉且具有與鋰離子電池相媲美的能量/功率密度等特點而得到了廣泛的關注,并在電網(wǎng)級儲能系統(tǒng)中顯示巨大的發(fā)展?jié)摿Α２恍业氖?鈉離子電池緩慢的電化學動力學和較大的鈉離子半徑引發(fā)電極材料嚴重的體積膨脹,最終導致鈉離子電池快速容量衰減和較差的倍率性能,從而阻礙鈉離子電池的實際應用。過渡金屬硫屬化物由于具有高的理論容量和較高的氧化還原可逆性以及種類繁多等特性,受到研究人員的廣泛關注,但是其較低的導電性和較差的結構穩(wěn)定性限制其在鈉離子電池中的應用。因此,針對上述問題,本文致力于提高過渡金屬硫屬化物的穩(wěn)定性和倍率性能,設計合成了一系列優(yōu)異的過渡金屬硫屬化物/碳復合材料并用作鈉離子電池負極材料。具體研究內容如下:在第二章中,我們使用三氧化二鐵做前驅物,然后在外表面包覆一層聚多巴胺層,再經(jīng)過草酸刻蝕最終形成空心的聚多巴胺納米立方模版,最后通過模板輔助回流策略和常規(guī)硒化處理設計合成了由碳層保護的CoSe2納米顆粒牢固耦合在氮摻雜碳空心納米立方結構（表示為CoSe2@C∩NC）。得益于雙碳層保護,高穩(wěn)定活性的CoSe2納米顆粒以及空心結構緩解體積膨脹和促進了電子的傳遞的協(xié)同效應,制備的Co... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈉離子電池進展概述
    1.3 鈉離子電池基本構造和工作原理
    1.4 鈉離子電池正極材料
        1.4.1 層狀氧化物正極材料
        1.4.2 錳氧型正極材料
        1.4.3 聚陰離子型正極材料
        1.4.4 NASICONs型正極材料
    1.5 鈉離子電池負極材料
        1.5.1 碳基負極材料
        1.5.2 轉換類負極材料
        1.5.3 合金類負極材料
        1.5.4 過渡金屬基硫屬化物負極材料
    1.6 鈉離子電池電解質
        1.6.1 液態(tài)電解質
        1.6.2 固態(tài)電解質
    1.7 本論文選題背景及主要研究內容
    1.8 創(chuàng)新點
第二章 硒化鈷復合氮摻雜碳中空納米立方結構的制備及其儲鈉性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗所需的試劑和儀器
        2.2.2 實驗方法
        2.2.3 結構表征
        2.2.4 電池工作電極的制備和鈉離子紐扣電池的組裝
        2.2.5 電化學測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 材料合成示意圖
2O₃和Fe₂O₃@PDA材料的物相表征和分析">        2.3.2 Fe₂O₃和Fe₂O₃@PDA材料的物相表征和分析
2@C∩NC物相表征和分析">        2.3.3 PDA、PDA@Co-G和CoSe₂@C∩NC物相表征和分析
    2.4 復合材料的電化學性能研究
    2.5 本章小結
第三章 硒化鉬/碳中空納米管的制備及其儲鈉性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗所需的試劑和藥品
        3.2.2 實驗方法
        3.2.3 結構表征
        3.2.4 電池工作電極的制備和紐扣電池的組裝
        3.2.5 電化學測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 合成示意圖
        3.3.2 材料的表征與分析
    3.4 電化學性能測試
        3.4.1 鈉離子電池電化學性能
        3.4.2 鈉離子電池儲能機制
    3.5 本章小結
第四章 總結與展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果



本文編號：3162960