鋰離子電池是目前使用最廣泛的儲能器件,也是儲能領(lǐng)域最受關(guān)注的研究熱點。負極作為電池的關(guān)鍵材料,對電池的電化學(xué)性能有著至關(guān)重要的影響。目前鋰離子電池商用負極材料為石墨材料,但石墨材料理論比容量較低,且存在一定安全隱患。此外,傳統(tǒng)石墨材料并不適用于鈉離子電池,因此亟需尋找能與之匹配的高性能負極材料�；诖吮尘�,研究人員將重點集中在轉(zhuǎn)化-合金型負極材料上。由于具有高的理論比容量和獨特的二維層狀結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,錫基硫化物（SnS₂和SnS）得到了廣泛的研究。但由于其在充放電過程中易發(fā)生巨大的體積膨脹效應(yīng),導(dǎo)致錫基硫化物循環(huán)性能極差。因此,本論文的研究工作將致力設(shè)計和開發(fā)可顯著提高SnS₂和SnS在作為鋰/鈉離子電池負極材料時的循環(huán)壽命的有效策略,從而改善SnS₂和SnS的儲鋰/儲鈉性能。三部分研究工作摘要如下:1.提出了一步法燒結(jié)合成鋰離子電池SnS基負極材料新策略,得到的自支撐式電極,可直接用作負極組裝電池。采用低成本,高吸水性濾紙作為碳紙基底前驅(qū)體,濾紙經(jīng)碳化后保留了三維碳纖維結(jié)構(gòu),可促進電荷及離子轉(zhuǎn)移;葡萄糖經(jīng)碳化后形成碳保護層... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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鋰離子電池結(jié)構(gòu)及充放電機理[16]

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文離子電池的電池結(jié)構(gòu)與工作機理和鋰離子電池的基本相似。充放電過由電解液穿過隔膜在正負極材料之間來回移動完成。相比于鋰離子電了具有巨大的成本優(yōu)勢，還擁有更高的半電池電勢（較鋰離子高 0.3使得鈉離子電池電解質(zhì)的選擇范圍更寬。因此鈉離子電池在未來大規(guī)很大的競爭力[36]。

圖 1-3 鈉離子電池負極材料容量與電壓關(guān)系圖[35]-3 The relationship between capacity and voltage for anode materials in sbatteries[35]鈉離子電池負極材料多鋰離子電池負極材料中，石墨材料由于具有有利于鋰離子脫嵌的層本低廉、環(huán)境友好等優(yōu)點，已經(jīng)得到大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。然而其理 372 mAh g-1[42, 43]，同時，鋰離子插入石墨層后會形成層間化合物 L的層間距比石墨層間距大，從而會引起石墨結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌，導(dǎo)致石墨。此外，其嵌鋰電位較低（低于 0.5 V），接近鋰金屬析出電位，易形被刺穿并引發(fā)電池短路，具有一定的安全隱患，因此石墨的低容量已一代高性能鋰離子電池的需求。而對于鈉離子電池來說，由于鈉離子


本文編號：3389075