鈉離子電池正極材料Na 2 Ni 2 TeO 6 的制備及其改性研究
發(fā)布時間:2021-08-18 15:29
鋰離子電池的性能優(yōu)異,現如今已在各個領域廣泛的應用。但是鋰資源是極其有限的,隨著發(fā)展的需求將難以供應,于是,很多研究者把方向轉換到鈉離子的研究上。鈉和鋰在元素周期中處于同族,它們的化學性質相似;而且相比于鋰,鈉資源豐富,價格便宜,分布廣泛,易于獲取,具有原材料成本低等諸多潛在優(yōu)勢,適合于大規(guī)模儲能,是一種極具發(fā)展前景的新型綠色環(huán)保儲能電池。在此背景下,本論文通過高溫固相合成法,成功制備了鈉離電池正極材料Na2Ni2TeO6和它改性后的化合物,然后使用各種表征手段對制備的化合物進行物理性質的表征并對其電化學性能進行測試分析。本論文的主要內容如下:(1)通過高溫固相合成法制備正極材料Na2Ni2TeO6,然后使用X射線衍射測試、掃描電子顯微鏡測試以及充放電測試對合成的化合物的性能多次進行優(yōu)化。實驗分析表明:在馬弗爐中第一階段用650℃燒結12 h,第二階段用900℃燒結24h,鈉不過量的條件下合成的正極材料晶體結構良好而且電化學性能優(yōu)異。其首次放電比容量可以達...
【文章來源】:湖北工業(yè)大學湖北省
【文章頁數】:54 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Na離子電池工作示意圖
結構的穩(wěn)定性直接決定了其在電池的充電和放電過程中的循出和嵌入過程中,循環(huán)性和結構穩(wěn)定性是成正相關的。能在正常工作過程中,電極材料在規(guī)定的電壓范圍內保持著良出氣體并且不和電解質中的組成物發(fā)生反應。來說,在地殼中含量豐富,且環(huán)境友好的金屬元素是我們選如 Te,Ni 等。見的幾種鈉離子電池正極材料在后面會詳細介紹到。渡金屬氧化物材料離子電池正極材料中,與鋰離子電池中 LiMO2的結構相似,料研究中較早的一類,其中過渡金屬氧化物我們一般用 NaxNi、Co、V、Cu、Cr 等元素中的一種或幾種)表示。到現今 Mn 的氧化物是研究最多的過渡金屬氧化物。
CoO2當屬 P2 結構中能量密度最高的,達稱取合適比例的 Na2O2和 Co3O4在研缽 750℃,保溫 30h,將反應生成的物質在,得到的最終物質即是 P2 相的 Na0.7CoO各種晶體形態(tài),還具有不同的晶體結構常見的鈉電正極材料中被研究者們探索最道結構;x≥0.45:層狀結構;x=1:低溫條交晶系。axMnO2氧化物正極材料中是屬于比容量Na0.44MnO2的結構較復雜,是正交晶系元,其主體結構如圖 1.3 所示。其中大的道則是 Na1 離子所占據,其中大部分的的脫嵌。其中所產生的應力是 Na0.44Mn料的結構極其穩(wěn)定,這也是鈉離子電池及保持較高容量的主要原因。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鈉離子電池正極材料研究進展[J]. 方永進,陳重學,艾新平,楊漢西,曹余良. 物理化學學報. 2017(01)
[2]電化學沉積制備V2O5薄膜電極的表面結構及儲鈉性能[J]. 李延偉,李世玉,謝志平,姚金環(huán),姜吉瓊,張靈志. 化工學報. 2016(11)
[3]聚陰離子型鋰離子電池正極材料研究進展[J]. 施志聰,楊勇. 化學進展. 2005(04)
本文編號:3350149
【文章來源】:湖北工業(yè)大學湖北省
【文章頁數】:54 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Na離子電池工作示意圖
結構的穩(wěn)定性直接決定了其在電池的充電和放電過程中的循出和嵌入過程中,循環(huán)性和結構穩(wěn)定性是成正相關的。能在正常工作過程中,電極材料在規(guī)定的電壓范圍內保持著良出氣體并且不和電解質中的組成物發(fā)生反應。來說,在地殼中含量豐富,且環(huán)境友好的金屬元素是我們選如 Te,Ni 等。見的幾種鈉離子電池正極材料在后面會詳細介紹到。渡金屬氧化物材料離子電池正極材料中,與鋰離子電池中 LiMO2的結構相似,料研究中較早的一類,其中過渡金屬氧化物我們一般用 NaxNi、Co、V、Cu、Cr 等元素中的一種或幾種)表示。到現今 Mn 的氧化物是研究最多的過渡金屬氧化物。
CoO2當屬 P2 結構中能量密度最高的,達稱取合適比例的 Na2O2和 Co3O4在研缽 750℃,保溫 30h,將反應生成的物質在,得到的最終物質即是 P2 相的 Na0.7CoO各種晶體形態(tài),還具有不同的晶體結構常見的鈉電正極材料中被研究者們探索最道結構;x≥0.45:層狀結構;x=1:低溫條交晶系。axMnO2氧化物正極材料中是屬于比容量Na0.44MnO2的結構較復雜,是正交晶系元,其主體結構如圖 1.3 所示。其中大的道則是 Na1 離子所占據,其中大部分的的脫嵌。其中所產生的應力是 Na0.44Mn料的結構極其穩(wěn)定,這也是鈉離子電池及保持較高容量的主要原因。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鈉離子電池正極材料研究進展[J]. 方永進,陳重學,艾新平,楊漢西,曹余良. 物理化學學報. 2017(01)
[2]電化學沉積制備V2O5薄膜電極的表面結構及儲鈉性能[J]. 李延偉,李世玉,謝志平,姚金環(huán),姜吉瓊,張靈志. 化工學報. 2016(11)
[3]聚陰離子型鋰離子電池正極材料研究進展[J]. 施志聰,楊勇. 化學進展. 2005(04)
本文編號:3350149
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