能源問題一直是世界關(guān)注的重點(diǎn)問題,在新能源設(shè)備中,鋰離子電池因具備高能量密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的研究以及應(yīng)用。隨著社會、技術(shù)的飛速發(fā)展,人類對鋰離子電池提出了越來越高的要求,而電極材料的發(fā)展則是開發(fā)高性能鋰離子電池的關(guān)鍵因素之一。而與此同時,鋰離子電池面臨著地球上有限的鋰資源難以支撐其長久發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。因此,為了降低鋰離子電池的生產(chǎn)成本,減緩鋰資源的快速消耗,新能源電池的研發(fā)刻不容緩。鈉離子電池因其豐富的原料儲備以及鈉、鋰之間相似的理化性質(zhì)而被視為鋰離子電池的重要替代者。尋找高性能的電極材料同樣也是鈉離子電池發(fā)展的重要突破口,但鈉離子相對較大的離子半徑限制了鈉離子電池電極材料的選擇范圍。在負(fù)極材料中,錫基材料因具有理論容量高、成本低、易合成等優(yōu)點(diǎn)而被運(yùn)用到鋰離子電池、鈉離子電池之中。然而在充放電循環(huán)期間,錫基材料的體積變化極大,而這會導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)坍塌,循環(huán)穩(wěn)定性極差。目前使用較多的改性方法是將錫基材料進(jìn)行碳材料包覆以及納米化設(shè)計(jì),但此類方法往往存在合成過程復(fù)雜、耗時長、成本高等問題而無法大規(guī)模應(yīng)用。而改變物質(zhì)的固有性質(zhì)是提升其應(yīng)用價值最根本的方法。研究表明,雙金屬氧化物中雙... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池的充放電原理示意圖

5矗圖1-2（a）碳包覆的Fe3O4納米線的透射電鏡圖；（b）碳包覆的Fe3O4納米線，F(xiàn)e3O4納米線以及商業(yè)用石墨在0.1C下的循環(huán)性能圖[12]（2）過渡金屬磷化物通過轉(zhuǎn)化反應(yīng)進(jìn)行儲鋰的金屬磷化物主要包括鐵、鎳、銅的磷化物等。當(dāng)用作鋰離子電池負(fù)極材料時，金屬磷化物通常表現(xiàn)出高容量（500-1800mAhg-1），相對氧化物較低的極化電壓以及良好的循環(huán)穩(wěn)定性。Zhang等人以普魯士藍(lán)為前驅(qū)體通過一種低溫磷化的方法合成了碳包覆的磷化鐵（FexP/C）中空納米方塊[13]，并將其與碳包覆的氧化亞鐵（FeO/C）納米塊的電化學(xué)性能進(jìn)行了比較。圖1-3（a）FexP/C的透射電鏡圖；（b）在100mAg-1的電流密度下FexP/C與FeO/C的循環(huán)性能圖[13]如圖1-3所示，同樣作為鋰離子電池負(fù)極材料時，F(xiàn)exP/C相較于FeO/C展現(xiàn)出了更高的容量和更穩(wěn)定的循環(huán)性能，這主要得益于FexP更好的導(dǎo)電性，除此之外，F(xiàn)exP納米方塊的中空結(jié)構(gòu)及其表面均勻分布的碳層均有利于減輕循環(huán)過

5矗圖1-2（a）碳包覆的Fe3O4納米線的透射電鏡圖；（b）碳包覆的Fe3O4納米線，F(xiàn)e3O4納米線以及商業(yè)用石墨在0.1C下的循環(huán)性能圖[12]（2）過渡金屬磷化物通過轉(zhuǎn)化反應(yīng)進(jìn)行儲鋰的金屬磷化物主要包括鐵、鎳、銅的磷化物等。當(dāng)用作鋰離子電池負(fù)極材料時，金屬磷化物通常表現(xiàn)出高容量（500-1800mAhg-1），相對氧化物較低的極化電壓以及良好的循環(huán)穩(wěn)定性。Zhang等人以普魯士藍(lán)為前驅(qū)體通過一種低溫磷化的方法合成了碳包覆的磷化鐵（FexP/C）中空納米方塊[13]，并將其與碳包覆的氧化亞鐵（FeO/C）納米塊的電化學(xué)性能進(jìn)行了比較。圖1-3（a）FexP/C的透射電鏡圖；（b）在100mAg-1的電流密度下FexP/C與FeO/C的循環(huán)性能圖[13]如圖1-3所示，同樣作為鋰離子電池負(fù)極材料時，F(xiàn)exP/C相較于FeO/C展現(xiàn)出了更高的容量和更穩(wěn)定的循環(huán)性能，這主要得益于FexP更好的導(dǎo)電性，除此之外，F(xiàn)exP納米方塊的中空結(jié)構(gòu)及其表面均勻分布的碳層均有利于減輕循環(huán)過


本文編號：2990788