隨著化石燃料儲(chǔ)量耗竭與環(huán)境問題日益嚴(yán)峻,發(fā)展綠色能源體系變得尤為重要。在諸多體系中,鋰離子電池因能量密度高,循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于社會(huì)的方方面面。但是,鋰資源的短缺性與分布不均勻性限制了鋰離子電池在規(guī)�；瘍�(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用。鈉離子電池與鋰離子電池性質(zhì)相似,同時(shí)鈉資源儲(chǔ)量豐富、成本低廉,因此其在規(guī)模化儲(chǔ)能領(lǐng)域擁有更大優(yōu)勢(shì)。同鋰離子電池一樣,優(yōu)良的負(fù)極材料對(duì)鈉離子電池性能影響重大。在過渡金屬氧化物類負(fù)極材料中,氧化鐵理論容量高、價(jià)格低廉且環(huán)境友好,具有巨大發(fā)展?jié)摿�。然�?氧化鐵的劇烈體積變化與較差的導(dǎo)電性制約著氧化鐵材料的發(fā)展,阻礙著其在鈉離子電池負(fù)極材料領(lǐng)域的應(yīng)用�；诖吮尘�,本文合成了氧化鐵與石墨烯的新型復(fù)合負(fù)極材料。(1)實(shí)驗(yàn)通過改良的Hummers法合成氧化石墨烯,之后采用水熱法一步制備了 Fe203/RGO復(fù)合材料,研究其儲(chǔ)鈉性能。經(jīng)過表征與研究,發(fā)現(xiàn)Fe203/RGO復(fù)合材料中Fe203顆粒呈現(xiàn)空心橢球狀結(jié)構(gòu),均勻負(fù)載在石墨烯片層上。Fe203/RGO復(fù)合材料的儲(chǔ)鈉性能相比純Fe203得到較大提升。其中FRG-3在電流密度50 mA·g-1下循環(huán)50次后容量保留仍有224.8...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１鈉離子電池工作原理圖［１０］??．?１－１ｅ?ｗｏｒｉｎｒｎｃｌｅ?ｏｆ?ｓｏｕｍ－ｉｏｎ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ［１０】??

１．２．２鈉離子電池工作機(jī)理??鈉離子電池的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)二次電池類似，都由正負(fù)兩極、電解液以及隔膜構(gòu)成，??其工作原理如下圖１－１所示。電池處于充電狀態(tài)時(shí)，鈉離子從正極脫嵌經(jīng)過電解液嵌??入負(fù)極，同時(shí)電子經(jīng)外電路由正極流向負(fù)極；電池處于放電狀態(tài)時(shí)，鈉離子從負(fù)極脫??嵌經(jīng)電解液嵌入正....

圖１－２?（ａ）石墨的儲(chǔ)鋰與儲(chǔ)鈉性能對(duì)比（ｂ）在ｅｔｈｅｒ基電解液中的儲(chǔ)鈉性能（ｃ）在ｄｉｇｌｙｍ基電??解液中的儲(chǔ)鈉性能（ｄ）石油焦炭的儲(chǔ)鈉性能??Ｆｉｇ．?１－２?（ａ）?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｓｔｏｒａｇｅ?ａｎｄ?ｓｏｄｉｕｍ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｉｔｅ?（ｂ）?Ｔｈｅ??ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｏｆ?ｓｏ?

入石墨現(xiàn)象。到２０１４年，Ａｄｅｌｈｄｍ［１９：ｌ等通過共嵌法在二甲醇二甲醚中同樣將鈉離子??嵌入石墨，可逆比容量為ｌＯＯｍＡｈ?ｇ－１。后一年，Ｋａｎｇ［２Ｇｌ等使用乙二醇二甲醚等混合??溶劑亦將鈉離子嵌入石墨中，可逆容量達(dá)到１５０ｍＡｌｒｇ＿ｌ，兩者如圖１－２中ｂ、ｃ所示。?....

圖１－５不同合金材料做鈉離子電池負(fù)極的充放電曲線（ａ）?Ｓｎ／Ｃ?（ｂ）?Ｓｂ／Ｃ?（ｃ）?ＳｎＳｂ／Ｃ?（ｄ）??

??近８０?％，見圖１－５中ｃ所示。??近幾年來，單質(zhì)Ｐ作為鈉離子電池負(fù)極也愈加火熱。Ｐ與Ｎａ合金化反應(yīng)形成Ｎａ３Ｐ，??其理論容量可達(dá)ＩＧＯＯｍＡｈ?ｇ－１。Ｌｅｅ［３５１與Ｙａｎｇ［３６】等人報(bào)道了?Ｐ負(fù)極在鈉離子電池上的??性能，圖１－５中ｄ為其充放電曲線。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將紅磷....

圖１－８幾種磷酸鹽與有機(jī)材料作為鈉離子電池負(fù)極充放電曲線圖（ａ）?Ｎａ３Ｆｅ３（Ｐ０４）４?（ｂ）??Ｎａ３Ｆｅ３（Ｐ〇４）４?（ｃ）?Ｎａ２Ｃ８Ｈ４〇４?（ｄ）?Ｎａ４Ｃ８Ｈ２〇６??

如何提高材料的導(dǎo)電性是解決有機(jī)化合物實(shí)用化的關(guān)鍵問題。在２０１２年，胡等研??究了苯二甲酸二鈉（Ｎａ２Ｃ８Ｈ４０４）的鈉離子電池負(fù)極性能。研究發(fā)現(xiàn)其比容量達(dá)２５０??ｍＡｈ．ｇ－１，循環(huán)性能良好，充放電曲線如圖１－８中ｃ所示。在２０１４年，陳軍［５９】等對(duì)??Ｎａ４Ｃ８Ｈ２０６的....

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