鉀離子與鋰離子相比具有較大的離子半徑,其緩慢的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)限制了鉀離子電池負(fù)極材料的儲(chǔ)鉀性能,因此負(fù)極材料的改性成為研究的熱點(diǎn)。Sb基負(fù)極材料具有較高的理論比容量,但其在電池充放電過(guò)程中較大的體積變化易引起電極粉末化、庫(kù)倫效率低、循環(huán)性能差等問(wèn)題,因此本論文主要圍繞Sb基負(fù)極材料的改性研究,采用可溶鹽作為模板,通過(guò)原位化學(xué)氣相沉積法制備了銻/碳復(fù)合微納材料,研究了其儲(chǔ)鉀性能,具體如下:（1）采用冷凍干燥法結(jié)合化學(xué)氣相沉積法制備了三維多孔銻內(nèi)嵌石墨化碳（Sb@C）納米復(fù)合負(fù)極材料。研究了煅燒溫度、前驅(qū)體中碳源加入量等參數(shù)對(duì)Sb@C影響,探討了 Sb@C的儲(chǔ)鉀性能。前驅(qū)體中檸檬酸銨與碳源的比例為14.7 g:2.5 g時(shí),可獲得7-10 nm的Sb納米金屬顆粒嵌入到超薄石墨烯碳片上。Sb@C納米復(fù)合負(fù)極材料顯示較好的儲(chǔ)鉀性能,在電流密度100 mA g-1時(shí),可逆放電比容量可達(dá)291 mAh g-1,充放電循環(huán)100次后可逆比容量仍可達(dá)260 mAh g-1。（2）采用二次氣相沉積法處理Sb@C制備了中空三明治狀硒-銻-碳納米復(fù)合材料（3D Se@Sb@C）。研究了燒結(jié)方式對(duì)3D Se@Sb... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鉀離子電池正極材料研究進(jìn)展[31]

除了正極材料外,負(fù)極材料在鉀離子電池中的研究也至關(guān)重要。如圖1-4所示,在鉀離子電池負(fù)極材料中碳基材料和非碳基材料比如硫化物[32-34]、磷化物[35-37]等都已經(jīng)被深入探究。1.3 鉀離子電池負(fù)極材料

近年來(lái),隨著負(fù)極材料的不斷探究,鈦基材料以其超小的體積膨脹率、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)深受科研工作者的青睞。目前氧化鈦TiO2、鈦酸鹽[48-49](例如K2Ti8O17)、鈦磷酸鹽[50](KTi2(PO4)3)和碳化鈦類化合物[51-52](Ti3C2)等材料研究最為廣泛。對(duì)于金屬有機(jī)機(jī)框架來(lái)說(shuō)作為電池負(fù)極材料,有利于循環(huán)時(shí)電子傳輸、合成條件多樣、且孔隙率較高等優(yōu)點(diǎn),也被相關(guān)領(lǐng)域科研工作者不斷進(jìn)行深入探究。山東大學(xué)馮金奎教授課題組[91]制備的鈦金屬有機(jī)框架用于鉀離子電池,由于具有高的比表面積,且平均的孔徑大小1.60 nm等優(yōu)點(diǎn)在之后的電化學(xué)性能測(cè)試中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,在電流密度50 mA g-1下循環(huán)200圈后仍然具有153 mAh g-1的比容量,在電流密度200 mA g-1時(shí)循環(huán)2000周后容量保持率為90.2%,其性能圖如下圖所示[53]。1.3.4其它負(fù)極材料


本文編號(hào)：2940042