鋰離子電池已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于便攜式移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域。然而,隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,對(duì)化學(xué)電源的要求越來(lái)越高,促使科學(xué)工作者們不斷地探索,提出了金屬-空氣（比如Zn-O₂,Mg-O₂,Al-O₂等）和鋰-亞硫酰氯等高能一次電池以及可充鎂電池等新型二次電池體系。無(wú)論是一次還是二次電池,尋找理想的電極材料是關(guān)鍵。對(duì)一次電池來(lái)說(shuō),主要關(guān)注的是正負(fù)極材料的比容量、輸出電壓以及電池的自放電行為。而對(duì)于二次電池,除了上述因素,更要關(guān)注電極反應(yīng)的可逆性。迄今為止,人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了各種各樣的正極和負(fù)極材料,其中多價(jià)態(tài)的過(guò)渡金屬氧化物因其具有高的理論比容量而備受研究者的青睞。然而,過(guò)渡金屬氧化物作為二次電池的電極材料時(shí),仍然存在首效低、循環(huán)性能差和倍率性能差等很多問(wèn)題。對(duì)此,本文通過(guò)多種合成方法可控制備了一系列具有高比容量的新型多元過(guò)渡金屬氧化物,并研究了材料的形貌特征、顆粒尺寸和微納結(jié)構(gòu)對(duì)于其作為可充鎂/鋰混合離子電池正極材料和鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能的影響。具體的研究?jī)?nèi)容和取得的結(jié)果如下:（1）本文首次將CF... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

各化學(xué)元素在地殼中的相對(duì)豐度[4]

第一章 緒論進(jìn)行可逆嵌/脫鎂離子的化合物構(gòu)成，電解質(zhì)主要由一些的非水液體或者固體構(gòu)成，負(fù)極材料主要由金屬鎂、鎂合離子的物質(zhì)構(gòu)成。顯示的是可充鎂電池的工作原理示意圖。電池在充電時(shí)，出，在外電壓的驅(qū)使下，經(jīng)由電解液向負(fù)極材料方向遷移的導(dǎo)線(xiàn)中，等量的電子從正極流向負(fù)極。充電時(shí)，負(fù)極材料鎂量較少，能量比較高；放電時(shí)則相反，Mg2+從負(fù)極中脫中；外電路流動(dòng)的電子產(chǎn)生電流，此時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電如鋰電池，但從材料成本和安全性角度看，可充鎂電池仍

第一章 緒論（1）過(guò)渡金屬硫化物和硒化物長(zhǎng)期以來(lái)，過(guò)渡金屬硫化物在二次電池中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。研究最多的材料主要為 Chevrel 相和二維層狀結(jié)構(gòu)（MS2, M=Nb，Ti，V，Mo 和 W 等）。其中，Cherv Mo6S8材料被認(rèn)為是可充電鎂電池當(dāng)中最具有應(yīng)用前景的正極材料之一，因?yàn)樗x子的可逆嵌入和脫出表現(xiàn)出很強(qiáng)的高耐性。Chervel 相 Mo6S8材料的結(jié)構(gòu)如圖 1示，它由 8 個(gè) S 組成的立方體和 6 個(gè) Mo 組成的八面體所構(gòu)成，其中存在大量的分布，從而彌補(bǔ)了二價(jià)離子引起的電荷不平衡問(wèn)題。目前，關(guān)于鎂離子在 Cherv Mo6S8材料中的嵌入/脫出反應(yīng)機(jī)理的研究已經(jīng)很多。Aurbach D.等人[13, 14]，在 20第一次報(bào)道了 Chverel 相 Mo6S8材料，該材料在 0.25 M Mg(AlCl2BuEt)2/THF 電中，當(dāng)充放電倍率為 C/8 時(shí)，其首次放電容量為 100 mAh g-1， 經(jīng)過(guò) 2000 圈的電反應(yīng)之后，容量衰減幾乎為零。對(duì)于 Mo6S8材料，Mg2+的脫/嵌反應(yīng)過(guò)程如下：6 8 x 6 8xMg Mo SMg Mo S (0<x<2) 放電充電（1-2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈉離子電池負(fù)極材料研究進(jìn)展[J]. 苗艷麗,劉興江.  電源技術(shù). 2015(02)
[2]鎂電池研究進(jìn)展[J]. 胡啟明,張婭,陳秋榮.  電源技術(shù). 2015(01)
[3]正極集流體對(duì)可充鎂電池電化學(xué)性能的影響[J]. 蘇碩劍,努麗燕娜,非路熱·吐?tīng)栠d,楊軍,王久林.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]介孔硅酸錳鎂可充鎂電池正極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 努麗燕娜,楊軍,鄭育培,王久林.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]可充鎂電池正極材料MgTi2O5的研究[J]. 趙明,焦麗芳,袁華堂,王偉,王永梅.  南開(kāi)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)

博士論文
[1]鋰離子電池集流體與新型離子液體電解液的相容性及界面電化學(xué)行為研究[D]. 彭成信.上海交通大學(xué) 2008

碩士論文
[1]可充鎂電池正極材料及電池體系研究[D]. 潘萬(wàn)晶.上海交通大學(xué) 2016
[2]鉬基復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究[D]. 郭蕾.上海大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3408391