基于五價釩的氟磷酸釩鈉的低溫制備及儲鈉性能研究
發(fā)布時間:2021-02-21 07:07
Na3(VO1-xPO4)2F1+2x(0≤x≤1)作為鈉離子電池正極材料由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作電壓和理論比容高而受到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。生產(chǎn)電池的成本與能耗主要是由生產(chǎn)電池正極材料的成本與能耗決定的。當(dāng)前用于合成Na3(VO1-xPO4)2F1+2x(0≤x≤1)的高溫固相法和水熱法普遍存在前驅(qū)體昂貴和能耗高的問題。為了進(jìn)一步降低合成Na3(VO1-xPO4)2F1+2x(0≤x≤1)的成本與能耗,我們提出了分離制備一體化理念,即將釩的工業(yè)分離產(chǎn)物用于合成Na3(VO1-xPO4)2F1+2x(0≤x≤1);诜蛛x制備一體化的理念,我們以為的工業(yè)分離產(chǎn)物NaVO3為釩源,實(shí)現(xiàn)了一步水熱制備表面包覆水熱碳的Na3(VOPO4)2F,并探索了室溫制備Na3(VOP04)2F的方法。為了表征所合成的Na3(VOP04)2F中釩的價態(tài),我們還建立了一種利用紫外可見吸收光譜表征Na3(VO1-xPO4)2F1+2x(0≤x≤1)中釩表觀價態(tài)的方法。首先,以NaVO3為釩源.葡萄糖為還原劑和碳源,我們實(shí)現(xiàn)了一步水熱制備表面包碳的Na3(VOP04)2F。所合成的材料是單晶,形貌特殊,粒徑在6μm左右...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 鈉離子電池概述
1.2.1 鈉離子電池工作原理
1.2.2 鈉離子電池的組成
1.3 鈉離子電池正極材料
1.3.1 層狀過渡金屬氧化物
1.3.2 隧道型金屬氧化物
1.3.3 聚陰離子化合物
1.3.4 普魯士藍(lán)類化合物
1.4 氟磷酸釩鈉
1.4.1 材料的合成方法
1.4.2 材料的改性
1.4.3 材料中變價金屬價態(tài)的表征
1.5 研究的背景及意義
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究內(nèi)容
1.5.3 研究意義
3(VOPO4)2F單晶的包碳還原一體化水熱制備">第2章 Na3(VOPO4)2F單晶的包碳還原一體化水熱制備
2.1 引言
2.2 材料及方法
2.2.1 材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)
2.2.3 材料的表征
2.2.4 電化學(xué)表征
2.3 條件優(yōu)化
2.3.1 磷源
2.3.2 反應(yīng)溫度
2.3.3 反應(yīng)時間
2.3.4 濃度
2.3.5 葡萄糖用量
2.3.6 材料熱穩(wěn)定性
2.3.7 生物質(zhì)碳源
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 NVPF單晶的形貌
2.4.2 NVPF單晶的結(jié)構(gòu)表征
2.4.3 水熱制備NVPF/C的機(jī)理
2.4.4 NVPF單晶的儲鈉性能
2.5 本章小結(jié)
3(VOPO4)2F的室溫制備及改性">第3章 Na3(VOPO4)2F的室溫制備及改性
3.1 引言
3.2 材料及方法
3.2.1 材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)
3.2.3 電化學(xué)表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 還原劑對制備NVPF的影響
3.3.2 影響NVPF結(jié)晶性的因素
3.3.3 包覆或摻雜碳材料對NVPF電化學(xué)性能的影響
3.4 本章小節(jié)
第4章 紫外可見吸收光譜用于氟磷酸釩鈉中釩價態(tài)的表征
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 材料
4.2.2 NVPFs的制備
4.2.3 溶液的配置
4.2.4 外可見吸收光譜的測定
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 NVPFs中釩價態(tài)的定性表征
4.3.2 NVPFs中釩價態(tài)的定量表征
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號:3044017
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 鈉離子電池概述
1.2.1 鈉離子電池工作原理
1.2.2 鈉離子電池的組成
1.3 鈉離子電池正極材料
1.3.1 層狀過渡金屬氧化物
1.3.2 隧道型金屬氧化物
1.3.3 聚陰離子化合物
1.3.4 普魯士藍(lán)類化合物
1.4 氟磷酸釩鈉
1.4.1 材料的合成方法
1.4.2 材料的改性
1.4.3 材料中變價金屬價態(tài)的表征
1.5 研究的背景及意義
1.5.1 研究背景
1.5.2 研究內(nèi)容
1.5.3 研究意義
3(VOPO4)2F單晶的包碳還原一體化水熱制備">第2章 Na3(VOPO4)2F單晶的包碳還原一體化水熱制備
2.1 引言
2.2 材料及方法
2.2.1 材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)
2.2.3 材料的表征
2.2.4 電化學(xué)表征
2.3 條件優(yōu)化
2.3.1 磷源
2.3.2 反應(yīng)溫度
2.3.3 反應(yīng)時間
2.3.4 濃度
2.3.5 葡萄糖用量
2.3.6 材料熱穩(wěn)定性
2.3.7 生物質(zhì)碳源
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 NVPF單晶的形貌
2.4.2 NVPF單晶的結(jié)構(gòu)表征
2.4.3 水熱制備NVPF/C的機(jī)理
2.4.4 NVPF單晶的儲鈉性能
2.5 本章小結(jié)
3(VOPO4)2F的室溫制備及改性">第3章 Na3(VOPO4)2F的室溫制備及改性
3.1 引言
3.2 材料及方法
3.2.1 材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)
3.2.3 電化學(xué)表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 還原劑對制備NVPF的影響
3.3.2 影響NVPF結(jié)晶性的因素
3.3.3 包覆或摻雜碳材料對NVPF電化學(xué)性能的影響
3.4 本章小節(jié)
第4章 紫外可見吸收光譜用于氟磷酸釩鈉中釩價態(tài)的表征
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 材料
4.2.2 NVPFs的制備
4.2.3 溶液的配置
4.2.4 外可見吸收光譜的測定
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 NVPFs中釩價態(tài)的定性表征
4.3.2 NVPFs中釩價態(tài)的定量表征
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號:3044017
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