近年來(lái),鈉離子電池因資源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。與此同時(shí),鈉離子較大的離子半徑和較慢的動(dòng)力學(xué)速率,成為制約儲(chǔ)鈉材料發(fā)展的主要因素,因此提高鈉離子電池比能量并使其走向應(yīng)用成為發(fā)展性能優(yōu)異的儲(chǔ)鈉正極材料的重要目標(biāo)。其中,氟化鐵作為具有多個(gè)電子轉(zhuǎn)化反應(yīng)的正極材料,因其工作電位較高,理論比容量大及價(jià)格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)被人們廣泛關(guān)注和研究。在此背景下,本文以氟化鐵為主要研究對(duì)象,并針對(duì)其導(dǎo)電性差和循環(huán)穩(wěn)定性不佳等缺陷,采用不同的策略對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行了改性研究,其具體內(nèi)容如下:（1）通過(guò)離子液體輔助沉淀的方法成功制備了類球形Cr3+摻雜的Fe2F5·H2O正極材料。研究結(jié)果表明,在保持Fe2F5·H2O晶體結(jié)構(gòu)基本不改變的情況下,Cr3+摻雜會(huì)引起其晶胞參數(shù)略微減小。此外,電化學(xué)測(cè)試顯示,摻雜量為5 wt.%樣品表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。在1.0-4.0V的電壓范圍內(nèi),0.1C（1C=200mAhg-1）的電流密度下,Fe1.95Cr0.05F5·H2O的首次放電比容量為357mAh g-1,經(jīng)過(guò)100次循環(huán)之后,其比容量仍為171 mAh g-1。當(dāng)電流密度增加到... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２鈉離子電池工作原理圖［４］??

ｃａｔｈｏｄｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ?ａｎｏｄｅ??圖１．２鈉離子電池工作原理圖［４］??１．３鈉離子電池正極材料的研究進(jìn)展??近年來(lái)，隨著鈉離子電池重新得到科研學(xué)者的廣泛關(guān)注，正極材料的研究也??如火如荼地進(jìn)行著，相關(guān)儲(chǔ)鈉正極材料的報(bào)道也屢見不鮮。目前，主要的儲(chǔ)鈉正??極材料有以下幾種：??１．３．１層狀過(guò)渡金屬氧化物??層狀過(guò)渡金屬氧化物（ＴＭＯｓ），其通式可表示為ＮａｘＭ０２（Ｍ為Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、??Ｍｎ、Ｖ、Ｃｕ等３ｄ過(guò)渡金屬元素中的一種或者幾種），由于其高的理論比容量（如??０＇３４３＾燦河１１〇２為２４４１＾１＾１）、可逆的離子脫嵌能力和合成工藝簡(jiǎn)單而被廣??泛用作鈉離子電池正極材料的研宄。在２０世紀(jì)８０年代初，Ｄｅｌｍａｓ等［１３］根據(jù)氧??原子的堆積方式將鈉基過(guò)渡金屬層狀材料分為０３，?Ｐ３和Ｐ２構(gòu)型（０３：?ＡＢＣＡＢＣ??堆砌；Ｐ２：ＡＢＢＡ堆砌；Ｐ３：ＡＢＢＣＣＡ）。其中，０和Ｐ分別表示Ｎａ＋所占據(jù)的位??點(diǎn)（〇為八面體；Ｐ為三棱柱）數(shù)字２

??結(jié)構(gòu)相變（圖１．５（ｃ））。此外，多項(xiàng)研宄表明，通過(guò)Ｍｎ、Ｔｉ、Ｆｅ等原子取代可有??效地改善材料的電化學(xué)性能。??：：Ｌ：??？?■?｜??■?？??２＆ｔ〇２?？?‘－ｕ?２Ｐ?１０?２?Ｔ?｜??０?２０?４０?６０?８０?１００?１２０?１４０?０?４０?８０?１２０?１６０?２００??Ｃａｐａｃｉｔｙ／（ｍＡｈ?ｇ?＇）?Ｃａｐａｃｉｔｙ＂ｍＡｈ－ｇ’??Ｉ?（ｃ）?ｔ?＇?ａ，?＃?１５丨？??（ＯＯＤ?＾?—?２．０１??ｔ?（?３－?－－Ａ：?？？??ｉｔ?：：＜?：?＾；?Ｖｈ－?‘??Ａ?ｆ?３．０?ｐ．＿?，??卿?ｒ！?郵?３??（ＯＯＤ?（〇ｄ２）?＜００２｝??￣１６?ＶＴ?３４?３６?２〇１．０?０．８?０＊６?０?４??２ｆｉ／（°）?ｘ（Ｎａ）??圖１．５?０＇３－ＮａＮｉ０２電化學(xué)性能圖和結(jié)構(gòu)演變【２４］??１．３．２聚陰離子型化合物??材料本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且具有供Ｎａ＋傳輸?shù)耐ǖ篱g隙，此外在應(yīng)用于電池時(shí)，??表現(xiàn)出良好的安全性和穩(wěn)定性，因此聚陰離子型化合物在鈉離子電池領(lǐng)域引起了??人們廣泛關(guān)注。在ＡｘＭｙ［（ＸＯｍ）ｎ?］ｚ式中，Ａ代表Ｌｉ或Ｎａ堿金屬離子，Ｍ代表??可變價(jià)態(tài)的金屬離子，而Ｘ通常表示磷（Ｐ）、硫（Ｓ）、礬（Ｖ）、硅（Ｓｉ）等元素。此類??化合物作具有框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，放電電壓高等優(yōu)點(diǎn)，此外還可利用離子取代來(lái)改善??鈉離子電池的電化學(xué)性能。但其也存在如導(dǎo)電性差

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]聚乙二醇中納米硫的自組裝和表面改性及其抗菌性能研究[D]. 鄭普生.暨南大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2989161