石墨烯具有突出的物理和化學(xué)性質(zhì)——優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱能力,良好的力學(xué)性能,大的比表面積和化學(xué)穩(wěn)定性等,在二次電池正負(fù)極材料中得到廣泛的應(yīng)用。目前,石墨烯/FeF₃·0.33H₂O、石墨烯/磷烯和石墨烯/六方氮化硼異質(zhì)結(jié)在儲(chǔ)能上有著廣泛的應(yīng)用前景。但石墨烯與FeF₃·0.33H₂O之間的吸附機(jī)理,石墨烯/磷烯和石墨烯/六方氮化硼異質(zhì)結(jié)在非鋰金屬離子上,尤其是多價(jià)金屬陽(yáng)離子上的儲(chǔ)能機(jī)理有待在原子尺度上展開(kāi)深入的研究。因此,本文采用第一性原理方法對(duì)其展開(kāi)理論計(jì)算研究,從電子、原子尺度上揭示其物理化學(xué)規(guī)律,為實(shí)驗(yàn)提供重要的理論指導(dǎo)。其具體內(nèi)容如下:（1）石墨烯/FeF₃·0.33H₂O的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先,當(dāng)（35）?_F的范圍在-1.92 eV到-0.30eV時(shí),FeF₃·0.33H₂O（002）-F相較于FeF₃·0.33H₂O（002）-FeF要更加穩(wěn)定。通... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同金屬陽(yáng)極的元素豐度、離子半徑、標(biāo)準(zhǔn)電極電位(vs.NHE)、重量和容量[5]

屬陽(yáng)極的元素豐度、離子半徑、標(biāo)準(zhǔn)電極電位(vs. NHE池正負(fù)極材料料研究應(yīng)用的正極材料主要有層狀過(guò)渡金屬氧NiO2[7]、LiMnO2[8]，LiNixCoyMnl-x-yO2[9-11]、LiNixC物(LiMn2O4[13]、LiNi0.5Mn1.5O4[14])和橄欖石型磷酸圖 1.2 所示，金屬氟化物相比于其他的正極材料，的理論容量、較低的成本和低毒性，一直受到廣泛

圖 1.3 FeF3·0.33H2O 晶體結(jié)構(gòu)圖FeF3·0.33H2O 為轉(zhuǎn)換電極材料，其充放電晶體反應(yīng)機(jī)理如式(1.1)和(1+3 2 3 2FeF 0.33H O + M e MFeF 0.33H O nn + -3 2 2MFeF 0.33H O + 2M 2 e 3MF + Fe 0.33H Onn 此外，F(xiàn)eF3·0.33H2O 中有較強(qiáng)的 Fe-F 鍵，使得其具有較寬的帶隙，因3·0.33H2O 的電子導(dǎo)電性差，造成較低的倍率性能[24, 25]。實(shí)驗(yàn)中主要采包覆和離子摻雜 FeF3·0.33H2O 的方法來(lái)提高其電子導(dǎo)電性[26]。Shuani 等[27]通過(guò)Ti摻雜采用液相法球磨工藝成功制備了Fe1-xTixF3·0.33H2O/C6，0.08，0.10)納米復(fù)合材料，其首次放電容量為 460.15 mAh/g，結(jié)果表雜可以顯著提高 FeF3·0.33H2O 的導(dǎo)電性，從而改善其電化學(xué)性能。


本文編號(hào)：3304112