鈉離子電池具有成本低廉的突出優(yōu)點,可望替代市場中的鋰離子電池并成為下一代商用化儲能器件。電池的能量密度主要由正極材料和負極材料的容量決定,且負極的容量往往遠高于正極,因此電池的性能主要受正極材料限制。已報道的四種典型鈉離子電池正極材料:聚陰離子化合物,有機化合物,普魯士藍衍生物和過渡金屬氧化物仍然處于研究階段,因此探索高性能鈉離子電池正極材料迫在眉睫。本文主要研究了高性能普魯士藍衍生物和過渡金屬氧化物正極材料。普魯士藍衍生物理論比容量較高,但是倍率性能差。本文通過選擇性棱刻蝕的方法構造納米多孔結構來提高鈉離子的擴散系數,改善了普魯士藍衍生物的倍率性能。水熱法制備的普魯士藍衍生物立方體經鹽酸刻蝕得到棱刻蝕的普魯士藍衍生物,選擇性刻蝕歸因于棱上的[Fe(CN)6]4-缺陷濃度比面高,且高濃度缺陷處優(yōu)先被刻蝕。棱刻蝕普魯士藍衍生物具有高鈉離子擴散系數和多活性位點,在5 m A g^-1下放電電化學容量是167 m Ah g^-1,同時在40 m A g^-1電流密度下能保持82.7%的初始比容量。因此選擇性棱刻蝕可以有效改善普魯士藍...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
        1.1.1 課題研究的背景
        1.1.2 課題研究的意義
    1.2 鈉離子電池
        1.2.1 鈉離子電池的工作原理
        1.2.2 鈉離子電池的組成部分
    1.3 典型的鈉離子電池正極材料
        1.3.1 聚陰離子化合物
        1.3.2 有機化合物
        1.3.3 普魯士藍衍生物及其改性
        1.3.4 層狀氧化物
    1.4 鈉離子電池中的陰離子氧化還原現象
        1.4.1 陰離子氧化還原現象的發(fā)現
        1.4.2 陰離子氧化還原現象的發(fā)展歷史
        1.4.3 陰離子氧化還原現象的機理解釋
        1.4.4 陰離子氧化還原反應的關鍵問題
    1.5 本研究論文的主要研究內容
第2章 選擇性棱刻蝕制備高倍率普魯士藍衍生物正極材料
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗所用儀器參數
        2.2.2 實驗合成藥品
        2.2.3 正極材料的合成過程
        2.2.4 正極的制備過程
        2.2.5 鈉離子電池的組裝制備過程
        2.2.6 鈉離子電池的電化學測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 正極材料的表征
        2.3.2 普魯士藍衍生物的缺陷誘導異相刻蝕機理
        2.3.3 正極的電化學行為測試
    2.4 本章小結
第3章 鉀摻雜穩(wěn)定K_0.2Na_1.3Mn_0.5O₂ 三維結構提升晶格氧反應可逆性
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗使用儀器及參數設置
        3.2.2 實驗合成所需的藥品
        3.2.3 正極材料的合成過程
        3.2.4 正極的制備過程
        3.2.5 鈉離子電池的組裝制備過程
        3.2.6 鈉離子電池的電化學測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 正極材料的表征
        3.3.2 正極材料的電化學測試
        3.3.3 正極材料氧化還原機理
        3.3.4 正極材料電化學過程結構演化
    3.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝



本文編號：3751645