鈉離子電池(SIBs),由于鈉資源的分布廣泛、儲(chǔ)量豐富,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注。與此同時(shí),SIBs與鋰離子電池(LIBs)具有相似的儲(chǔ)能機(jī)理,已經(jīng)被一致認(rèn)為是替代占市場(chǎng)主導(dǎo)地位的LIBs最有前途的一種。不幸的是,對(duì)于SIBs負(fù)極材料來(lái)說(shuō),大多數(shù)傳統(tǒng)LIBs負(fù)極材料,不能提供預(yù)期的儲(chǔ)鈉性能,這主要是源于:相比鋰離子,鈉離子具有更大的離子半徑和更加緩慢的擴(kuò)散動(dòng)力。舉例來(lái)說(shuō),具有高石墨化的商業(yè)可用碳材料在LIBs市場(chǎng)占90%,但在常用的鈉離子電解液中幾乎不能儲(chǔ)鈉。鋰電池材料中比容量最高的硅負(fù)極材料(理論容量:4200 mA h g^-1),當(dāng)用作SIBs負(fù)極材料時(shí),幾乎不能和鈉發(fā)生合金化反應(yīng)。因此,制備出具備優(yōu)異儲(chǔ)鈉性能的負(fù)極材料,并將其組裝成鈉離子全電池,是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。本文主要圍繞基于硒基的新型負(fù)極材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)以及形貌的設(shè)計(jì),合成和鈉電性能的研究。具體的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)我們以NiCo雙金屬有機(jī)框架材料(NiCo-MOF)為前驅(qū)體將其進(jìn)行硒化處理,得到了雙金屬硒化物復(fù)合材料(Ni_1.5CoSe₅),隨...

【文章頁(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1鋰離子電池的應(yīng)用

包括風(fēng)能，水能，地?zé)崮�，潮汐能，太�?yáng)能等。雖然它們的資源豐富，何解決這一類能源的不連續(xù)性是實(shí)際應(yīng)用時(shí)所面臨的主要問(wèn)題。目前，利用大能系統(tǒng)將這些新能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的電能存儲(chǔ)之后再連續(xù)的供給到電力系統(tǒng)中是最的方法之一。在各種儲(chǔ)能技術(shù)中，使用電化學(xué)二次電池儲(chǔ)能是一種很有前景的方主要是因?yàn)樗?...

圖1-2鈉離子電池工作原理示意圖

離子電池（SIBs）得到了大家的廣泛關(guān)注。事實(shí)上，SIBs的電化學(xué)儲(chǔ)能研究可到1980年，鈉和TiS2在室溫下反應(yīng)的研究幾乎與鋰和TiS2的研究同時(shí)報(bào)道。s相比，由于SIBs的電化學(xué)性能較差，尤其是能量密度，所以研究者們都將重心放在了LIBs上。再加上后來(lái)廉價(jià)....

圖1-3Na-Me-O層狀氧化物（邊緣共享MeO6八面體）的分類和鈉離子脫出后相轉(zhuǎn)變[2]

東北師范大學(xué)博士學(xué)位論文的可逆轉(zhuǎn)換的。在充電過(guò)程中，電流由外電路從負(fù)極流向正極，即電子從正極電路流向負(fù)極。正極材料失去電子，價(jià)態(tài)升高，伴隨著鈉離子從正極材料中脫維持電荷平衡。鈉離子經(jīng)由電解質(zhì)遷移至負(fù)極，嵌入負(fù)極之中，并俘獲外電路來(lái)的電子。負(fù)極材料得到電子后價(jià)態(tài)降低。整個(gè)過(guò)程中電能....

圖1-4NaFePO4的晶體結(jié)構(gòu)（a）磷鐵鈉礦型，（b）橄欖石型[34]

東北師范大學(xué)博士學(xué)位論文橄欖石型的NaFePO4類似于LiFePO4，其中共角的FeO6單元連接在PO4的邊上，但是橄欖石型的NaFePO4與磷鐵鈉礦型的相比是不穩(wěn)定的且不能通過(guò)常規(guī)方法制備。而磷鐵鈉礦型的NaFePO4中，共邊的FeO6單元與相鄰的PO4單元共角....

本文編號(hào)：3920356