鈉離子電池以資源豐富的鈉為基礎(chǔ),其產(chǎn)業(yè)化與鋰電兼容,具有得天獨厚的資源和應(yīng)用優(yōu)勢。然而,由于鈉離子半徑及質(zhì)量較大,鈉電對電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)要求較高。目前鈉電能量密度、功率密度均不及鋰電,是其應(yīng)用瓶頸問題。研制兼具高能量密度、高功率密度及長循環(huán)壽命的負極材料是實現(xiàn)鈉電應(yīng)用的關(guān)鍵。本論文分別借助模板輔助靜電組裝、溶劑熱輔助插層改性、氣-固相間Kirkendall效應(yīng)、離子交換誘導(dǎo)自組裝等策略,合成了一系列結(jié)構(gòu)選控、界面優(yōu)化的過渡金屬硫?qū)倩衔铮∕_xC_y）與碳材料（C）的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)（M_xC_y/C）,并研究其儲鈉性能。主要研究內(nèi)容如下:（1）模板輔助構(gòu)筑少層MoS₂納米片/多孔碳復(fù)合材料。以四硫代鉬酸銨及殼聚糖為前驅(qū)體,借助鑰酸根離子與氨基官能團間靜電相互作用,輔以聚苯乙烯納米球模板,經(jīng)靜電組裝-凍干-熱處理技術(shù)路線,制得少層MoS₂納米片嵌入的分級多孔碳骨架（MoS₂@NHPC）。該材料中MoS₂... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．?１?（ａ）鋰資源全球分布情況（ｂ）地殼中鋰與鈉儲量對比??Ｆｉｇ．?１．１?（ａ）?Ｇｌｏｂａｌ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｓｏｕｒｃｅｓ；［１１?（ｂ）?ｒｅｓｅｒｖｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕ?

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１．３．１二維層狀過渡金屬氧化物??１９８０年代初期，Ｄｅｌｍａｓ等人率先開展了對二維層狀氧化物鈉電正極材料的研宄。??如圖１．４所示，基于堿金屬離子在層間的堆垛次序，他們將嵌鈉金屬氧化物（Ｎａｉ＿ｘＭ０２，??Ｍ為過渡金屬）歸為兩大類，即０３型和Ｐ２型。ｔ３，６—７１這些晶體由共面排列的Ｍ０６八面體??組成過渡金屬層，Ｎａ＋位于Ｍ０６八面體層間，形成三明治結(jié)構(gòu)。其中０型代表Ｎａ＋占據(jù)??Ｍ０６層間為八面體間隙（０型排列方式為ＡＢＣＡＢＣ－），而Ｐ型代表Ｎａ＋占據(jù)Ｍ０６層間??三棱柱間隙（Ｐ型排列方式為ＡＢＢＡＡＢＢＡ…）。０２、０３、Ｐ２和Ｐ３中的數(shù)字表示單個晶??胞中金屬離子八面體或棱柱層內(nèi)Ｎａ＋的堆垛數(shù)量。此外，符號（’）表示晶體單斜扭曲，因??此０’３和Ｆ３分別代表０３和Ｐ３相的晶體單斜扭曲。??當(dāng)ＮａｉＪＶＩ０２＊ｘ值（接近于０）越高，表明０３型晶體越穩(wěn)定，Ｍ的平均氧化價態(tài)為??＋３價。０３型晶體在電化學(xué)嵌鈉／脫嵌過程中會經(jīng)歷０３？０’３〇１＞３＾？’３結(jié)構(gòu)演變。Ｎａ＋??傾向于從三棱柱型層間中脫嵌，從而形成空隙。與此同時，Ｎａ＋脫嵌使得Ｎａ＋層中存在??強烈的０排斥，故層間距會擴大。因而與０３相相比，Ｎａ＋在Ｐ’３相中擴散得更快。但??正如Ｄｅｌｍａｓ所言


本文編號：3270715