近年來,鋰離子電池因其能量密度高、倍率性能好等優(yōu)勢,在小型電子設備、可穿戴電子設備以及電動交通工具領域得到廣泛應用。但不斷增長的鋰離子電池市場,導致了鋰資源短缺和價格上漲等問題。因此,需要尋找新的儲能體系來代替鋰離子電池。其中,鈉離子電池由于資源豐富、價格低廉以及擁有與鋰離子電池相似的電化學充放電過程等優(yōu)勢,引起了研究人員的廣泛關注。然而,由于鈉離子比鋰離子具有更大的離子半徑,導致一些鋰離子電極材料并不適用于鈉離子電池。缺少合適的高性能鈉離子存儲電極材料,特別是負極材料,成為制約鈉離子電池商業(yè)化應用的一個重要瓶頸問題。現有鈉離子電池負極材料的性能難以同時滿足高比容量、高倍率和長循環(huán)穩(wěn)定性的要求。碳材料具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,但比容量性能較低。金屬氧化物/硫化物材料具有高的理論容量,但由于材料本身導電性差以及循環(huán)過程中產生的體積膨脹,致使循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能差。針對上述問題,本論文將高比容量金屬氧化物/硫化物材料和高穩(wěn)定性碳材料復合,制備了一系列具有高比容量、良好倍率性能和長循環(huán)壽命的金屬氧（硫）化物/氮摻雜碳納米管鈉離子負極材料,為高性能鈉離子電池電極材料的設計和構建提供了新思路。具體研... 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈉離子電池工作原理

圖 1.3 P2 型和 O3 型 NaxMO2晶體結構示意圖[33]氧化物又分為兩大群體：O3 和 P2 型，字母 O 或 P 代表八面數字 3 或 2 代表著在重復疊加單元中垂直于分層的過渡金屬都有阻礙其實際應用的問題。O3 型 NaxMO2在充放電過程中環(huán)穩(wěn)定性的退化[34, 35]。除此之外，由于它們會和水發(fā)生反應氣體中，增加了成本。而 P2 型的化合物在經歷鈉離子脫嵌過在充放電過程中很少經歷相變。axMO2有一種由八面體單元（MO6）和四方錐單元（MO5）位點被連接到頂點有一個三面體和兩個八面體的鏈上，來構道結構驅動鈉離子主要沿 c 方向擴散。隧道型結構的 NaxM被廣泛研究。隧道形結構的原型是 Na0.44MnO2，由 HagenmulP2 和隧道型 NaxMO2的主要缺陷在于分子式中鈉離子占據比

圖 1.4 正極材料的能量密度[33] 普魯士藍化合物魯士藍化合物（PB）主要是鈣鈦礦結構，用 A2Mп[Tп(CN)6]表示（A：堿金屬；M渡金屬）。最近，這種化合物作為正極材料吸引了很多關注，主要是由于價格很便宜enough 小組第一次提出一系列的 KMFe(CN)6(M = Fe, Mn, Ni, Cu, Co 和 Zn)化合物作電池正極材料[39]。因為這些化合物本身不含鈉，限制了其在鈉離子電池中的應用。今許多含鈉的普魯士藍化合物已經開始被研究[40]。經報道過的有 NaxM[T(CN)6]化合物可以分成六氰基高鐵酸鹽(NaxM[Fe(CN)6])和六鹽 (NaxM[Mn(CN)6])。其中，Na2Mn[Mn(CN)6]表現出一個相對較高的容量 209 mAh·g的電壓電勢為 3.55 V[41]，但是前驅體材料 K3[Mn(CN)6]具有較大的毒性。而六氰酸 Na4Fe(CN)6被認為是無毒的，所以 NaxM[Fe(CN)6]被認為是更有前途的商業(yè)正極材是上述的六氰基高鐵酸鹽仍存在許多缺陷影響其實際應用，其中主要的一個是由于

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2923416