近幾年來,新能源的發(fā)展蓬勃邁進,鋰離子電池由于其具有高的能量密度得到了廣泛應(yīng)用,然而,鋰離子電池的大量商業(yè)化應(yīng)用面臨著鋰資源儲量有限、分布不均的問題。鉀離子二次可充電電池與鋰離子二次可充電電池具有類似的性質(zhì),且鉀資源儲量相對豐富且分布廣泛,因此鉀離子電池具有成為高能量密度和高電壓的低成本二次電池的潛力。然而,鋰離子電池的常規(guī)負極材料,如石墨、硅等,電化學儲鉀能力較弱,因此需要研究匹配鉀離子電池體系的負極材料。磷/碳復合材料和金屬磷化由于理論容量高,且能夠緩解磷單質(zhì)導電性差和體積膨脹等問題,受到廣泛關(guān)注。碳材料增加了復合電極材料的導電性能,改善了循環(huán)穩(wěn)定性。然而磷/碳復合材料面臨一大挑戰(zhàn),即如何高效的將磷“束縛”在碳材料內(nèi)部。金屬磷化物具有更低的氧化還原電勢,因而能提供更高的比容量和更佳的循環(huán)穩(wěn)定性。本論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)本論文首次通過水熱法及高溫還原獲得碳基底支撐的Sn,高溫下與紅磷發(fā)生化學反應(yīng)得到三方結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)態(tài)SnP,打破了在高溫高壓等苛刻條件下合成SnP的限制。利用第一性原理計算與實驗相結(jié)合,探討了SnP的制備機理。通過電化學性能測試,SnP@C復合材料電極...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 磷基負極概述
    1.3 鉀離子電池概述
        1.3.1 鉀離子電池的工作原理
        1.3.2 鉀離子電池電極材料的研究進展
    1.4 選題意義與研究內(nèi)容
第二章 試驗方法與儀器
    2.1 實驗藥品與儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料的形貌及組成表征
        2.2.1 X射線衍射分析儀(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 物理吸附分析儀(BET)
        2.2.5 X射線光電子能譜儀(XPS)
    2.3 電化學性能測試
        2.3.1 電極的制備
        2.3.2 扣式電池組裝
        2.3.3 充放電性能測試
        2.3.4 循環(huán)伏安及恒壓交流阻抗測試
第三章 SnP@C復合材料的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料及設(shè)備
        3.2.2 實驗方法及材料制備
        3.2.3 實驗材料的組成和形貌分析
        3.2.4 實驗材料的電極制備和電化學性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 磷硒化合物的制備及電化學性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料及設(shè)備
        4.2.2 實驗方法及材料制備
        4.2.3 實驗材料的組成和形貌分析
        4.2.4 實驗材料的電極制備和電化學性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 磷鍺合金的制備及電化學性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗原料及設(shè)備
        5.2.2 實驗方法及材料制備
        5.2.3 實驗材料的組成和形貌分析
        5.2.4 實驗材料的電極制備和電化學性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3756709