鈉離子電池作為一種新型電池體系,具有資源豐富、安全性高等特點(diǎn),引起了人們的廣泛關(guān)注。目前,鈉離子電池的性能還不能滿足應(yīng)用要求,主要原因是缺乏存儲鈉離子的主題材料。近年來,作為鈉離子電池正極,FeS₂具有資源豐富、價格低廉、環(huán)境友好、理論比容量高等特點(diǎn),成為研究的熱點(diǎn)。但在充放電過程中,FeS₂電極發(fā)生巨大的體積變化及較差的導(dǎo)電性能,導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性差。針對此問題,本論文采用多種方法,以碳為載體,設(shè)計(jì)合成了不同類型的FeS₂/碳復(fù)合正極材料,應(yīng)用在鈉離子電池中獲得了優(yōu)異的性能。研究工作包括以下幾個方面:首先,采用水熱法制備Fe₃O₄@C前驅(qū)體,再將其高溫硫化得到FeS₂@C復(fù)合材料。研究結(jié)果表明,FeS₂@C復(fù)合材料屬于碳包覆FeS₂的核殼結(jié)構(gòu)。碳?xì)げ粌H能增加FeS₂電極的導(dǎo)電性能,還能緩沖充放電過程的體積變化產(chǎn)生的應(yīng)力,有效改善其電化學(xué)性能。在50 mA/g的電流密度下,首次放電比容量達(dá)到4... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈉離子電池工作原理

圖 1.2 部分有機(jī)電解液溶劑解液作為電池的重要組成部分，不僅起到通過離子移動連接正負(fù)極的作用的電化學(xué)性能和安全性能具有至關(guān)重要的作用。電解液要求是：化學(xué)和電化、穩(wěn)定電壓窗口較寬、離子導(dǎo)電率較高及熱穩(wěn)定性良好等。電解液是將鈉鹽溶劑中獲得的，按溶劑類型可分為三類：有機(jī)電解液、水系電解液和離子液鈉鹽的種類主要有六氟磷酸鈉(NaPF6)、高氯酸鈉(NaClO4)、氟硼酸鈉(Na鈉(Na2PO3F)、三氟甲基磺酸鈉(NaSO3CF3)、雙三氟甲基磺酰亞胺鈉(NaTF劑主要有碳酸酯類[碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯脂(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)]，醚類[二甲醚(DME)、三乙二醇二甲醚(TEGD醇二甲醚(DEGDME)]及其混合液等，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖 1.2 所示。有機(jī)電解液壓高，是目前研究較多的一類。盡管水系電解液具有優(yōu)異的安全性能，但工導(dǎo)致能量密度低，缺乏競爭力，研究相對較少[9a]。離子液體電解液具有低可/化學(xué)/熱穩(wěn)定性好、離子導(dǎo)電率高等優(yōu)點(diǎn)，如果能控制生產(chǎn)成本，也具有較景[9b]。膜僅僅在物理上將兩個電極隔開，防止短路，嚴(yán)格來講它不是電池的必要組

圖 1.3 PP 隔膜及其微觀圖像子電池的負(fù)極材料由于熔點(diǎn)低(97.7 ℃），且在充放電過程中也會跟鋰一樣產(chǎn)生枝晶般不能直接用作負(fù)極。針對這些問題，需要發(fā)展嵌入型負(fù)極材料，通穩(wěn)定性好、資源豐富和對環(huán)境友好等，對于負(fù)極材料還要求氧化還原鈉離子電池負(fù)極材料主要有：碳材料、金屬氧化物、金屬/合金類化等[11]。圖 1.4 給出了部分鈉離子電池負(fù)極材料的工作電位和放電比容

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池隔膜的國內(nèi)外研究技術(shù)進(jìn)展[J]. 楊鈴,鄭成.  廣東化工. 2016(13)
[2]核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的制備及應(yīng)用[J]. 李廣錄,何濤,李雪梅.  化學(xué)進(jìn)展. 2011(06)



本文編號：3610473