自從日本的Sony公司開發(fā)出世界上第一款商業(yè)化的鋰離子電池以來,鋰離子電池就迅速進入了人們的生活,相較于其它的可充放電的電子設備,鋰離子電池由于它能量密度大、安全性高、循環(huán)性能穩(wěn)定的優(yōu)點而得到廣泛應用。特別地,隨著近年來全球氣候變暖問題的出現(xiàn),使得人們對于一種“零排放”能源的需求日益增加。電動汽車等電化學能量儲存設備由于其在工作的過程中不會產(chǎn)生CO₂而逐步地進入人們的日常生活。但是,隨著人們對鋰離子電池需求的激增,一方面鋰的價格將會上漲,另一方面地球上鋰的儲備量有限,故急需研發(fā)出一種新型的電池來作為鋰離子電池的替代品。由于鈉元素和鋰元素位于同一主族,電化學性能比較接近,所以近年來研究者們對鈉離子電池的研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。然而鈉離子和鋰離子之間的一些化學差異阻礙了鈉離子電池的工業(yè)化應用,兩者的差異主要體現(xiàn)在以下幾個方面:（1）Na⁺的離子半徑（1.02?）大于Li⁺（0.76?）的離子半徑（2）Na原子的質(zhì)量（23 g/mol）是鋰原子質(zhì)量（6.9 g/mol）的三倍多（3）Na⁺的還原電位（-2.... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

目前研究的鈉離子電池電極材料以及它們所對應的比容量[11]

過溶液相的納米合成法制備 NaFeF3[27]。1.3.3 磷酸鹽和硫酸鹽正如研究者們在文獻中提及的鋰離子電池一樣，擁有像 LiFeO4橄欖石狀的鋰基過渡金屬磷酸鹽已經(jīng)被廣泛地報道，并且隨著 Padhi 等人發(fā)現(xiàn)這些材料活潑的電化學反應性，這些材料就逐步地進入到工業(yè)化的電池生產(chǎn)中[28]。然而盡管有很多的鈉基的過渡金屬磷酸鹽被合成出來，但是作為鈉離子電池電極材料相關(guān)的報道卻較少。在這些研究之中，有一些研究僅僅以鋰離子電池中 Li+替換成 Na+的角度來考慮鈉離子電池的問題，隨后的電化學性能測試也按照鋰離子電池的測試那樣來進行。然而，不穩(wěn)定的橄欖石形狀的 NaFePO4作為鈉離子電池電極材料的電化學性能最近被報道出來[29]，幾乎所有的 Na+均能夠在它的空間結(jié)構(gòu)中可逆性地嵌入和脫出，并且它的實際循環(huán)比容量達到 140 mAh/g。

層狀結(jié)構(gòu)的過渡金屬氧化物是由共邊排列的 MO6八面體組成的過渡金位于這個 MO6八面體的層間[19]。Delmas 課題組根據(jù) Na+在層狀過渡金屬層間式，將鈉基層狀結(jié)構(gòu)的過渡金屬氧化物進行了分類，主要分為 O3 型和 P2 型示意圖如下圖所示[39]：

【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)



本文編號：3561560