發(fā)布時(shí)間：2021-02-12 14:35

　　與鋰離子電池相比,鈉離子二次電池由于鈉資源儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),有望在大規(guī)模儲(chǔ)能中得到應(yīng)用。近年來(lái)鈉離子二次電池的快速發(fā)展無(wú)疑將加速其商業(yè)化進(jìn)程。傳統(tǒng)的鈉離子電池由于使用熱穩(wěn)定性差、易燃燒和泄漏的有機(jī)液體電解質(zhì),存在嚴(yán)重的安全問(wèn)題。與有機(jī)液體電解質(zhì)相比,固體電解質(zhì)具有熱穩(wěn)定性高、可燃性低、無(wú)泄漏和揮發(fā)性、無(wú)著火和爆炸風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì)。使用固體電解質(zhì)取代傳統(tǒng)的有機(jī)液體電解質(zhì),可以大幅提升電池的安全性,因而具有更加廣闊的發(fā)展前景。在固態(tài)電解質(zhì)中,NASICON型固體電解質(zhì)Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂（NZSP）因具有高離子電導(dǎo)率、對(duì)鈉穩(wěn)定性好、機(jī)械性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)而得到了關(guān)注。本論文主要探究了NZSP固體電解質(zhì)的制備工藝,并通過(guò)引入NaF助燒劑,進(jìn)一步提高了NZSP電化學(xué)性能。此外,論文中通過(guò)對(duì)其Zr位進(jìn)行摻雜改性,探究了摻雜后晶體結(jié)構(gòu)中鈉離子濃度與電解質(zhì)導(dǎo)電性能的相互關(guān)系。論文研究中,首先采用新型溶液輔助固相反應(yīng)法制備了高性能NZSP電解質(zhì)片,探究了燒結(jié)溫度、燒結(jié)時(shí)間對(duì)N... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 固態(tài)鈉電池概述
    1.3 無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)
        1.3.1 離子傳輸機(jī)制
        1.3.2 無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)分類
    1.4 有機(jī)聚合物固體電解質(zhì)
        1.4.1 離子傳輸機(jī)制
        1.4.2 聚合物固體電解質(zhì)簡(jiǎn)述
    1.5 NASICON固體電解質(zhì)的研究
3Zr₂Si₂PO₁₂的摻雜改性研究">        1.5.1 基于Na₃Zr₂Si₂PO₁₂的摻雜改性研究
3Zr₂Si₂PO₁₂的晶界調(diào)控研究">        1.5.2 基于Na₃Zr₂Si₂PO₁₂的晶界調(diào)控研究
3Zr₂Si₂PO₁₂的合成方法研究">        1.5.3 基于Na₃Zr₂Si₂PO₁₂的合成方法研究
    1.6 課題研究目的及內(nèi)容
        1.6.1 課題研究目的
        1.6.2 課題研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品與材料
        2.1.2 主要儀器設(shè)備
    2.2 材料的合成與制備
    2.3 材料的結(jié)構(gòu)分析
        2.3.1 X射線衍射（XRD）
        2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.3.3 X射線能譜分析（EDS）
        2.3.4 電解質(zhì)片致密度測(cè)試
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 離子電導(dǎo)率測(cè)試
        2.4.2 Na|Na對(duì)稱電池恒電流充放電測(cè)試
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂固體電解質(zhì)的制備及導(dǎo)電性能調(diào)控研究">第3章 Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂固體電解質(zhì)的制備及導(dǎo)電性能調(diào)控研究
    3.1 前言
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂固體電解質(zhì)的制備工藝探究">    3.2 Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂固體電解質(zhì)的制備工藝探究
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能影響">        3.2.1 燒結(jié)溫度對(duì)Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能影響
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂粉體微觀結(jié)構(gòu)表征">        3.2.2 Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂粉體微觀結(jié)構(gòu)表征
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂電解質(zhì)片電化學(xué)性能表征">        3.2.3 Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂電解質(zhì)片電化學(xué)性能表征
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂微觀形貌分析">        3.2.4 Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂微觀形貌分析
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能調(diào)控研究">    3.3 Na F助燒劑對(duì)Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能調(diào)控研究
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂-Na F的晶體結(jié)構(gòu)分析">        3.3.1 Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂-Na F的晶體結(jié)構(gòu)分析
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂-Na F的 EIS分析">        3.3.2 Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂-Na F的 EIS分析
    3.4 本章小結(jié)
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂材料摻雜改性后的導(dǎo)電行為">第4章 Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂材料摻雜改性后的導(dǎo)電行為
    4.1 前言
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能的影響">    4.2 Sc摻雜對(duì)Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能的影響
        4.2.1 晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 離子電導(dǎo)率分析
        4.2.3 Sc摻雜NZSP微觀形貌分析
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能的影響">    4.3 In摻雜對(duì)Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能的影響
        4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 離子電導(dǎo)率分析
        4.3.3 In摻雜NZSP微觀形貌分析
3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能的影響">    4.4 Nb摻雜對(duì)Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂性能的影響
        4.4.1 晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.4.2 離子電導(dǎo)率分析
        4.4.3 Nb摻雜NZSP微觀形貌分析
    4.5 對(duì)稱電池恒電流充放電測(cè)試
    4.6 晶體結(jié)構(gòu)中鈉離子濃度對(duì)鈉傳導(dǎo)的影響
    4.7 晶粒與晶界的導(dǎo)電性分析
    4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈉離子電池先進(jìn)功能材料的研究進(jìn)展[J]. 向興德,盧艷瑩,陳軍.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)



本文編號(hào)：3031009