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(jìn)入了人們的生活,相較于其它的可充放電的電子設(shè)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(diǎn)而得到廣泛應(yīng)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(duì)于一種“零排放”能源的需求日益增加。電動(dòng)汽車等電化學(xué)能量?jī)?chǔ)存設(shè)備由于其在工作的過程中不會(huì)產(chǎn)生CO₂而逐步地進(jìn)入人們的日常生活。但是,隨著人們對(duì)鋰離子電池需求的激增,一方面鋰的價(jià)格將會(huì)上漲,另一方面地球上鋰的儲(chǔ)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(xué)性能比較接近,所以近年來研究者們對(duì)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(xué)差異阻礙了鈉離子電池的工業(yè)化應(yīng)用,兩者的差異主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)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(duì)應(yīng)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?cè)谖墨I(xiàn)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(bào)道，并且隨著 Padhi 等人發(fā)現(xiàn)這些材料活潑的電化學(xué)反應(yīng)性，這些材料就逐步地進(jìn)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(bào)道卻較少。在這些研究之中，有一些研究?jī)H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(xué)性能測(cè)試也按照鋰離子電池的測(cè)試那樣來進(jìn)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(xué)性能最近被報(bào)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(shí)際循環(huán)比容量達(dá)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(gè) 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(jìn)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈉離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 方永進(jìn),陳重學(xué),艾新平,楊漢西,曹余良.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)



本文編號(hào)：3561560