磷酸釩鈉（NVP）具有較大的鈉離子傳輸通道,在充放電過(guò)程中鈉離子可以快速傳輸,并且具有較高的理論比容量（118 mAh/g）。鈉資源儲(chǔ)量豐富的優(yōu)點(diǎn)使NVP適用于大規(guī)模儲(chǔ)能。因此,近年來(lái)眾多科學(xué)家致力于鈉離子電池磷酸釩鈉的研究,逐步發(fā)展起NVP的合成方法、摻雜改性、碳包覆等研究,提高該材料的儲(chǔ)鈉電化學(xué)性能。本論文的主要研究如下:1.從原材料出發(fā),探究不同價(jià)態(tài)釩源對(duì)合成磷酸釩鈉材料電化學(xué)性能的影響。通過(guò)化學(xué)還原法將V₂O₅中的五價(jià)釩分別還原為四價(jià)和三價(jià),再合成磷酸釩鈉。結(jié)果表明,三價(jià)釩為原材料合成的磷酸釩鈉結(jié)晶性更好,具有更好的循環(huán)及倍率性能。2.使用五種不同的合成方法（一步水熱法、兩步水熱法、溶膠凝膠法、電解-水熱法、電解-溶膠凝膠法）來(lái)合成具有NASICON結(jié)構(gòu)的磷酸釩鈉正極材料,篩選出磷酸釩鈉電極材料的最優(yōu)合成方法。XRD測(cè)試證明了五種方法均能夠成功合成出磷酸釩鈉,其中兩步水熱法合成的材料衍射峰更加尖銳,材料結(jié)晶性更好,電化學(xué)阻抗最小,并且具有更優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能,表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能,是磷酸釩鈉的最優(yōu)合成方法。3.為克服NVP電... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鈉離子電池原理圖

圖 2-5 電解-溶膠凝膠實(shí)驗(yàn)效果圖酸釩鈉材料的物理表征確定所合成的材料是否為純相，以及更深入的了解所合成的材料的形態(tài)等物理特性，我們對(duì)所合成的磷酸釩鈉正極材料，以及加入添錳酸鋰正極材料進(jìn)行了一些物理表征。 物相測(cè)試（XRD）RD 的英文縮寫(xiě)是 X-ray diffraction，稱為 X 射線衍射技術(shù)。該技術(shù) X 射線衍射得到衍射峰，由于不同晶體結(jié)構(gòu)會(huì)呈現(xiàn)出不同的衍射峰射峰的位置、強(qiáng)度、形狀等，確定材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸、結(jié)參數(shù)等信息。本論文中測(cè)試 XRD 是采用 Bruker D8Advance X 射線用來(lái)測(cè)試磷酸釩鈉的物相與文獻(xiàn)是否匹配，加入添加劑對(duì)鎳錳酸鋰相是否有影響，測(cè)試條件為：管壓 36 kV，Cu-Kα 輻射，掃描速度描范圍為 10 ≤ 2 ≤ 60°。掃描數(shù)據(jù)通過(guò) Jade 軟件分析。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文價(jià)態(tài)合成的磷酸釩鈉電極材料結(jié)構(gòu)用三價(jià)釩溶液和四價(jià)釩溶液合成的材料均為磷酸釩鈉 射線衍射測(cè)試。圖 3-1 (a)為兩種材料的物相圖，從圖是從三價(jià)釩出發(fā)合成的磷酸釩鈉材料 NVP[V(Ⅲ)]，還釩鈉材料 NVP[V(Ⅳ)]，兩種材料的衍射峰均能夠很衍射峰對(duì)應(yīng)[55-57]，且均未發(fā)現(xiàn)雜峰，由此可以說(shuō)明，為結(jié)晶性較好的純相，不含有雜相，并且表明加入 N這一過(guò)程不會(huì)對(duì)磷酸釩鈉的物相有影響。，可以看出 NVP[V(Ⅲ)]樣品的衍射峰比 NVP[V(Ⅳ)強(qiáng)度更大，由此猜測(cè) NVP[V(III)]具有更好的結(jié)晶性，。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈉離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 方永進(jìn),陳重學(xué),艾新平,楊漢西,曹余良.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]碳酸鋰價(jià)格持續(xù)暴漲[J].   乙醛醋酸化工. 2016 (03)
[3]鈉離子電池:儲(chǔ)能電池的一種新選擇[J]. 李慧,吳川,吳鋒,白瑩.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)

碩士論文
[1]磷酸釩鋰電極材料的合成方法與電化學(xué)性能研究[D]. 辜琴.電子科技大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3597250