發(fā)布時間：2020-06-07 08:46

【摘要】：隨著能源形勢的日益嚴峻以及民眾對環(huán)境問題的愈加重視,開發(fā)綠色環(huán)保的二次電池逐漸成為一個重要課題。鈉擁有與鋰相近的物理和化學性質(zhì),同時又具有資源豐富,分布廣泛等優(yōu)勢。因而,鈉離子電池也被認為是一種非常值得關(guān)注的新型儲能體系。在眾多可能的鈉電負極材料當中,硫化鋅因為具有價格低廉,合成簡單和擁有較高的比容量等優(yōu)點而被廣泛研究。但硫化鋅在充放電過程中也存在著巨大的體積膨脹現(xiàn)象,這會影響其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外其較低的導電性也會影響其倍率性能。為了提高其比容量和循環(huán)穩(wěn)定性,我們從粒子納米化,結(jié)構(gòu)化,碳包覆以及與導電材料復合等方向入手,合成了如下三種基于硫化鋅的復合材料。(1)通過簡便的一步水熱法成功地在石墨烯納米片上合成了均勻分散的ZnS量子點(QDs)。該納米復合材料在l00mA/g的電流密度下循環(huán)100次以后,比容量仍然能夠達到491mAh/g。(2)通過在室溫下攪拌來制備沸石咪唑類骨架(ZIF-8)和石墨烯的復合材料。然后,通過回流獲得ZnS量子點和石墨烯的復合材料。該復合材料在100mA/g的電流密度下循環(huán)100次以后,容量仍然穩(wěn)定在539mAh/g。即使電流密度增加到lA/g,在300次循環(huán)以后,比容量仍能達到 362mAh/g。(3)首先合成表面粗糙的ZnS納米球,然后在ZnS納米球表面包覆一層SiO2層,最后在最外層包覆一層間苯二酚-甲醛聚合物層,在高溫碳化和刻蝕掉SiO2層以后,就可以得到像青蛙卵狀的核殼結(jié)構(gòu)的硫化鋅(ZnS@Void@C)。這種材料在100mA/g的電流密度下循環(huán)100次以后,容量可以達到511mAh/g,在5A/g的電流密度下循環(huán)900次以后,容量可以穩(wěn)定的保持在205mAh/g。
【圖文】：

為搖椅似電池。在放電過程中，鈉離子從負極出發(fā)，經(jīng)過電解液傳遞到正極，然逡逑后嵌入到正極材料當中。在充電過程與放電過程中電子和鈉離子移動方向相反。逡逑工作原理圖如圖１所示［２０，，邋２１］。逡逑Ｄｅｖｉｃｅ逡逑Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ邐Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ逡逑＾邐ｙ邋音＜邐邐逡逑ｆ邐ｔ邋；逡逑ｌｒ＇邐ｅ１１逡逑８ＥＩ邐ＳＥＩ逡逑？邐？邐？邐ｙ｛＇邋？邋＃邋＃邋＾逡逑…：…－一邋＼八ｙ＼八

本文編號：2701162