本文關(guān)鍵詞：鈉離子電池新型Cu基隧道型氧化物正極材料研究　出處：《化學學報》2017年02期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：成本較為低廉的鈉離子電池成為儲能領(lǐng)域的新秀,備受關(guān)注.以Na_2CO_3,CuO,Fe_2O_3,MnO_2和TiO_2為原料,通過簡單的固相反應(yīng)法合成了一系列新型Cu基隧道結(jié)構(gòu)化合物.通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學性能測試對所得樣品的結(jié)構(gòu)、形貌以及電化學性能進行了表征.XRD結(jié)果表明材料結(jié)構(gòu)與Na_(0.44)MnO_2一樣為隧道結(jié)構(gòu),空間群為pbam.室溫下的電化學性能測試表明Mn替代的樣品在1.5~4.1 V的范圍內(nèi)表現(xiàn)出了90 mAh/g的比容量,循環(huán)穩(wěn)定,倍率性能較好,1C容量保持率仍為74%.XPS結(jié)果驗證了Cu在充放電過程中參與了變價.原位XRD結(jié)果表明Na_(0.66)Cu_(0.17)Mn_(0.33)Ti_(0.5)O_2電極材料在1.5~4.1 V的范圍內(nèi)可以保持穩(wěn)定的隧道型結(jié)構(gòu).本工作首次報道了Cu在隧道型結(jié)構(gòu)材料中的變價行為,為進一步設(shè)計隧道結(jié)構(gòu)的材料以及鈉離子電池正極材料提供新思路.
[Abstract]:Low-cost sodium ion batteries have become a new energy storage field, attracting much attention. Using the Na2CO3C / C / CuOO / Fe2OO / TiO_2 as raw materials. A series of novel Cu-based tunneling structure compounds were synthesized by a simple solid state reaction method. Scanning electron microscopy (SEM) and electrochemical performance tests were used to determine the structure of the samples. The morphology and electrochemical properties were characterized. The results of XRD showed that the structure of the material was tunnel structure as well as that of Na_(0.44)MnO_2. The electrochemical properties of the samples with space group pbam. at room temperature showed that the mn substituted samples showed 90 mAh/g specific capacity and stable cycling in the range of 1.5 ~ 4. 1 V. The performance of the rate is better. 1C capacity retention rate is still 74. XPS results verify that Cu is involved in the charge and discharge process. In situ XRD results show that NaSZ 0.66 CuStamp 0.17 mNSP (. 0.33 Titiao 0.5). The O _ 2 electrode material can maintain a stable tunneling structure in the range of 1.5 ~ 4.1 V. in this work, the variable valence behavior of Cu in the tunnel structure is reported for the first time. It provides a new idea for the further design of tunneling materials and the cathode materials of sodium ion batteries.
【作者單位】： 中國科學院大學物理科學學院中國科學院物理研究所;
【基金】：國家自然科學基金(Nos.51222210和11234013) 中國科學院百人計劃資助~~
【分類號】：TM912
【正文快照】： 1引言原材料價格已經(jīng)大漲(碳酸鋰從2015年初的4萬元/噸已經(jīng)漲到15萬元/噸)[5~8].而且鋰是一種戰(zhàn)略資源,全球由于具備高電壓、高能量密度和長循環(huán)壽命等優(yōu)異分布不均衡(70%的鋰分布在南美洲),這使得其在大規(guī)性能,鋰離子電池相關(guān)材料受到了廣泛研究[1~3],并且模儲能方面的發(fā)展受

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本文編號：1402869