NASICON型磷酸鈦鈉和磷酸釩鈉電極材料的制備與儲鈉性能
發(fā)布時間:2021-01-30 07:39
由于鈉元素具備儲量豐富、價格低廉、分布廣闊和綠色環(huán)保等優(yōu)勢,鈉離子電池(SIB)引起了研究人員的廣泛關注。然而,由于鈉離子的半徑和摩爾質(zhì)量相對較大的緣故,導致了鈉離子電池的綜合性能還不能與鋰離子電池媲美。為了推動鈉離子電池在實際生活中的應用,必須研發(fā)出適合鈉離子穩(wěn)定嵌/脫的電極材料。在眾多鈉離子電極材料中,擁有鈉超離子導體(NASICON)結構的聚陰離子型化合物極具應用的潛力。該類材料擁有開放式的三維框架晶體結構,在離子脫嵌過程中材料的體積變化非常小,有利于鈉離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性。然而,這類材料的電子傳導性能較差,嚴重影響其在高倍率電流下的電化學性能。本文主要針對NASICON型NaTi2(PO4)3(NTP)和Na3V2(PO4)3(NVP)兩種電極材料進行研究,期望通過改變材料的微觀形貌、與高導電碳材料復合以及制備自支撐復合電極的方法提高材料的儲鈉性能。主要研究內(nèi)容如下:(1)通過靜電自組裝、冷凍干燥、物理按壓以及退火處理,制備了一種由NTP介孔納米顆粒、碳化牛血清與還原氧化石墨烯(rGO)組成的自支撐復合材料。在該復合材料中,3D互連的rGO同時充當了導電劑與金屬集流器,這不僅降...
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鈉離子電池的工作原理
1.3 鈉離子電池正極材料
1.3.1 過渡金屬氧化物
1.3.2 聚陰離子型化合物
1.3.3 其他正極材料
1.4 鈉離子電池負極材料
1.4.1 碳材料
1.4.2 鈦基材料
1.4.3 金屬硫化物
1.5 本課題研究背景及意義
第2章 自支撐MNTP-TP@rGO復合材料的制備與儲鈉性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗藥品與儀器
2.2.2 多孔NTP納米顆粒的合成
2.2.3 自支撐MNTP-TP@rGO復合材料的制備
3V2(PO4)3的制備"> 2.2.4 碳包覆Na3V2(PO4)3的制備
2.2.5 材料表征
2.2.6 電化學測試
2.3 結果與討論
2.4 全電池電化學性能測試
2.5 本章小結
第3章 自支撐NVP-CNT@CNT復合材料的儲鈉性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗藥品與儀器
3.2.2 NVP-CNT復合微粒的制備
3.2.3 自支撐NVP-CNT@CNT復合材料的制備
3.2.4 材料表征
3.2.5 電化學測試
3.3 結果與討論
3.4 全電池電化學性能測試
3.5 本章小結
第4章 總結與展望
4.1 總結
4.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水熱-溶膠-凝膠法合成多壁碳納米管-Na3V2(PO4)3復合物及其作為鋰離子電池正極材料的性能(英文)[J]. 王文俊,趙宏濱,袁安保,方建慧,徐甲強. 物理化學學報. 2014(06)
本文編號:3008526
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 鈉離子電池的工作原理
1.3 鈉離子電池正極材料
1.3.1 過渡金屬氧化物
1.3.2 聚陰離子型化合物
1.3.3 其他正極材料
1.4 鈉離子電池負極材料
1.4.1 碳材料
1.4.2 鈦基材料
1.4.3 金屬硫化物
1.5 本課題研究背景及意義
第2章 自支撐MNTP-TP@rGO復合材料的制備與儲鈉性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗藥品與儀器
2.2.2 多孔NTP納米顆粒的合成
2.2.3 自支撐MNTP-TP@rGO復合材料的制備
3V2(PO4)3的制備"> 2.2.4 碳包覆Na3V2(PO4)3的制備
2.2.5 材料表征
2.2.6 電化學測試
2.3 結果與討論
2.4 全電池電化學性能測試
2.5 本章小結
第3章 自支撐NVP-CNT@CNT復合材料的儲鈉性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗藥品與儀器
3.2.2 NVP-CNT復合微粒的制備
3.2.3 自支撐NVP-CNT@CNT復合材料的制備
3.2.4 材料表征
3.2.5 電化學測試
3.3 結果與討論
3.4 全電池電化學性能測試
3.5 本章小結
第4章 總結與展望
4.1 總結
4.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水熱-溶膠-凝膠法合成多壁碳納米管-Na3V2(PO4)3復合物及其作為鋰離子電池正極材料的性能(英文)[J]. 王文俊,趙宏濱,袁安保,方建慧,徐甲強. 物理化學學報. 2014(06)
本文編號:3008526
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