鈉離子電池由于其電化學(xué)儲(chǔ)能機(jī)理與鋰離子電池類似,并且地殼中鈉資源儲(chǔ)量豐富,成本較低,因此被認(rèn)為是未來大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的最佳候選者之一。但是,鈉離子電池仍面臨著許多挑戰(zhàn),例如能量密度和功率密度較低、循環(huán)壽命較短以及低溫性能較差等,嚴(yán)重阻礙了鈉離子電池的實(shí)際應(yīng)用。因此,開發(fā)高性能的鈉離子電池電極材料至關(guān)重要。在所有鈉離子電池正極材料中,鈉超離子導(dǎo)體（NASICON）結(jié)構(gòu)的聚陰離子型磷酸鹽材料,由于其晶體結(jié)構(gòu)是由PO₄四面體和MO₆八面體（M為不同價(jià)態(tài)的過渡金屬）連接而形成的3D框架,而使得鈉離子擴(kuò)散較快,并且該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性高,所以引起了研究者的廣泛關(guān)注。其中,Na₃V₂（PO₄）₃（NVP）作為典型的NASICON正極材料,由于其晶體結(jié)構(gòu)具有3D擴(kuò)散通道有利于Na⁺的快速遷移,而得到廣泛的研究。雖然NVP作為鈉離子電池正極材料具有許多優(yōu)點(diǎn),但是它的電子電導(dǎo)率較差,阻礙了電化學(xué)性能的發(fā)揮,并且它的工作電壓較低（3.3-3.4 V）,其能量... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈉離子電池簡(jiǎn)介
    1.3 鈉離子電池正極材料研究進(jìn)展
        1.3.1 層狀結(jié)構(gòu)氧化物
        1.3.2 隧道結(jié)構(gòu)氧化物
        1.3.3 聚陰離子型化合物
        1.3.4 其他種類的正極材料
    1.4 本論文的選題背景和研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器及材料表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 材料表征
    2.4 電池組裝與測(cè)試
        2.4.1 電池的組裝
        2.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.4.3 恒流充放電測(cè)試
        2.4.4 交流阻抗測(cè)試
        2.4.5 恒電流間歇滴定法
第三章 雙碳復(fù)合的磷酸釩鈉正極材料的設(shè)計(jì)制備和電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 GO和rGO的制備
        3.2.2 NVP納米復(fù)合物的制備
        3.2.3 材料表征
        3.2.4 電化學(xué)表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 NVP前驅(qū)體的熱穩(wěn)定性分析
        3.3.2 NVP納米復(fù)合物的結(jié)構(gòu)與形貌分析
        3.3.3 NVP納米復(fù)合物的電化學(xué)性能研究
        3.3.4 NVP納米復(fù)合物的動(dòng)力學(xué)性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Na_3V_2(PO_4)_3 陰離子位調(diào)控-Na_3V_2(PO_4)_2O_2F的制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 Na_3V_2(PO_4)_2O_2F的制備及結(jié)構(gòu)與形貌分析
        4.2.1 NVPOF-NTP的制備
        4.2.2 NVPOF-NTP的結(jié)構(gòu)表征
        4.2.3 NVPOF-NTP的形貌表征
    4.3 Na_3V_2(PO_4)_2O_2F正極材料的性能研究
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.3.2 NVPOF-NTP材料在Na~+脫嵌過程中的結(jié)構(gòu)演變
        4.3.3 NVPOF-NTP材料的動(dòng)力學(xué)性能研究
        4.3.4 NVPF-NTP材料的電化學(xué)性能研究
        4.3.5 NVPF-NTP材料的全電池性能研究
        4.3.6 NVPF-NTP的性能與文獻(xiàn)對(duì)比
    4.4 新型Li~+/Na~+混合全電池的性能研究
        4.4.1 MCMB//NVPOF混合離子電池的裝配
        4.4.2 負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.4.3 正負(fù)極材料的半電池性能研究
        4.4.4 MCMB//NVPOF全電池性能研究
        4.4.5 NVPOF材料在鋰離子電解液中Na~+/Li~+的脫嵌過程
    4.5 準(zhǔn)固態(tài)鈉離子全電池的性能研究
        4.5.1 凝膠態(tài)電解質(zhì)的制備及結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.5.2 負(fù)極材料的制備及結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.5.3 正負(fù)極材料在凝膠態(tài)電解質(zhì)中的半電池性能研究
        4.5.4 CC//NVPOF準(zhǔn)固態(tài)鈉離子全電池的性能研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 Na_3V_2(PO_4)_3 過渡金屬離子位調(diào)控-Na_4Mn V(PO_4)_3 的制備與性能研究
    5.1 引言
    5.2 Na_4MnV(PO_4)_3/C的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Na_4MnV(PO_4)_3/C的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        5.3.2 Na_4MnV(PO_4)_3/C的電化學(xué)性能研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3187497