本論文圍繞銻基及鉍基負(fù)極材料,從設(shè)計(jì)和優(yōu)化納米電極材料的合成,到電化學(xué)性能表征和儲(chǔ)能機(jī)制分析進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,優(yōu)化了銻基及鉍基負(fù)極材料在鋰離子電池、鈉離子電池中的性能,取得了以下重要研究成果:（1）為了克服單質(zhì)銻作為鈉離子電池電極材料時(shí)由于體積膨脹、導(dǎo)電性差從而導(dǎo)致的快速容量衰減等問題,我們采用氯化鈉模板輔助自組裝策略、冷凍干燥及后續(xù)原位還原碳化處理,設(shè)計(jì)合成了一種新穎的三維內(nèi)連接碳網(wǎng)絡(luò)包覆銻納米顆粒負(fù)極材料（SbNPs@3D-C）。三維互連通大孔碳框架不僅可以穩(wěn)定電極結(jié)構(gòu),緩沖Sb納米顆粒的體積膨脹,而且可以為整個(gè)電極提供高的導(dǎo)電性。將Sb@3D-C作為鈉離子電池負(fù)極材料時(shí),在100 mA g^-1電流密度下其可逆容量為456 mAh g^-1;在2000 mA g^-1的大電流密度下循環(huán)500次后,其容量保持率為85.5%;同時(shí)具備良好的倍率性能。與商用銻顆粒相比,SbNPs@3D-C展現(xiàn)出顯著提高的電化學(xué)性能。此外,這項(xiàng)工作所采用氯化鈉作為模板綠色環(huán)保、操作簡便,為制備其他低成本、高性能電極材料提供了新方法。（2）設(shè)計(jì)并... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

未來智能電網(wǎng)中電力存儲(chǔ)在發(fā)電、輸電、配電和終端客戶應(yīng)用示意圖

圖 1-2 鋰離子電池工作示意圖[3]ure 1-2 Schematic illustration of working mechanism o電池的應(yīng)用和發(fā)展金屬鋰的電池技術(shù)的研究動(dòng)機(jī)來源于金屬鋰本身所性質(zhì)：鋰具有最低的電負(fù)性（ 3.04Vvs. 標(biāo)準(zhǔn)氫電極爾質(zhì)量為 6.94 g mol-1, 密度為 0.53 g cm-3），這使得系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)高的電壓平臺(tái)和高的能量密度[21]。早了將金屬鋰作為鋰一次電池的應(yīng)用。由于其極具吸在相同時(shí)間，研究人員將鋰一次電池廣泛地應(yīng)用在了療器械中。在上世紀(jì) 70 年代這十年內(nèi)，許多可以和的無機(jī)材料（也就是現(xiàn)在被廣泛熟知的嵌入型材相繼發(fā)現(xiàn)，對于后續(xù)高能量密度鋰電池體系的發(fā)展年，Exxon 公司首次報(bào)道了一種以 TiS為正極、金

材料的鋰離子二次電池，實(shí)現(xiàn)了以鈷酸鋰（LiCoO2）為正極材料、碳材料為負(fù)極的具有劃時(shí)代意義的鋰離子電池的商業(yè)化[27]。這種鋰離子電池具有高達(dá) 3.6V 以上的輸出電壓，是堿性電池的三倍，其能量密度高達(dá) 120-150Whkg-1，是一般鎳鎘電池的二到三倍，目前依舊在便攜式電子設(shè)備中占據(jù)了 90%左右的市場。1.2.3 常見的鋰離子電池電極材料

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3519299