發(fā)布時(shí)間：2024-02-25 14:38

　　隨著電池技術(shù)的發(fā)展,鋰離子電池現(xiàn)已主導(dǎo)便攜式電子市場(chǎng)并正在擴(kuò)展到大規(guī)模電能存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域。然而,由于現(xiàn)有的鋰資源已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足建立大規(guī)模、高能量密度的儲(chǔ)能系統(tǒng)的迫切需求。因此,具有鈉儲(chǔ)量豐富、成本較低以及具有與鋰離子電池有著相似的電化學(xué)特性的鈉離子電池應(yīng)運(yùn)而生。在眾多的鈉離子電池負(fù)極材料中,二氧化鈦和金屬鈉因其成本低廉等優(yōu)點(diǎn)具有廣闊的發(fā)展前景。本論文通過(guò)分別調(diào)控二氧化鈦和金屬鈉的表/界面,調(diào)控鈉離子在電極材料中的擴(kuò)散、嵌入/脫出、以及成核和生長(zhǎng)行為,成功地提高了電極材料的儲(chǔ)鈉性能,并將結(jié)果與理論模擬相互驗(yàn)證。本論文的主要研究工作如下:(1)通過(guò)簡(jiǎn)單的溶劑熱反應(yīng)及后續(xù)的高溫鍛燒,成功地制備了碳修飾的超薄納米片組裝的花狀混相二氧化鈦(TiO2(A)/TiO2(B)/C)。理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了 TiO2(A)和TiO2(B)之間的兩相界面可以為可逆的鈉離子存儲(chǔ)提供額外的活性位點(diǎn),并有效地減小鈉離子的擴(kuò)散勢(shì)壘,促進(jìn)電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)。在10 C的電流密度下,TiO2(A)/TiO2(B)/C循環(huán)6000圈以后具有120 mA hg-1的可逆容量,而且在循環(huán)1200圈以后仍可以觀察到由超薄納米片組成...

【文章頁(yè)數(shù)】：136 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
第1章 緒論
    1.1 鈉離子電池簡(jiǎn)介
        1.1.1 引言
        1.1.2 鈉離子電池工作原理
        1.1.3 鈉離子電池常見(jiàn)正極材料
        1.1.4 鈉離子電池常見(jiàn)負(fù)極材料
    1.2 二氧化鈦?zhàn)鳛殁c離子電池負(fù)極材料研究進(jìn)展
    1.3 鈉金屬作為鈉離子電池負(fù)極材料研究進(jìn)展
    1.4 本論文選題背景和主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 參考文獻(xiàn)
第2章 花狀A(yù)natase/Bronze TiO₂/C的制備及鈉電性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 材料的制備
        2.2.2 材料的成分和形貌表征
        2.2.3 材料的電化學(xué)測(cè)試
        2.2.4 理論計(jì)算參數(shù)
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 材料的表征結(jié)果分析
        2.3.2 材料的電化學(xué)測(cè)試結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
    2.5 參考文獻(xiàn)
第3章 氧摻雜三維碳納米管框架在鈉金屬負(fù)極中的應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 材料的制備
        3.2.2 材料的成分和形貌表征
        3.2.3 材料的電化學(xué)測(cè)試
        3.2.4 理論計(jì)算參數(shù)
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的表征結(jié)果分析
        3.3.2 材料的電化學(xué)測(cè)試及形貌分析
    3.4 本章小結(jié)
    3.5 參考文獻(xiàn)
第4章 氮氧共摻雜三維親鈉碳纖維框架用于無(wú)枝晶鈉金屬負(fù)極
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 材料的制備
        4.2.2 材料的成分和形貌表征
        4.2.3 材料的電化學(xué)測(cè)試
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 材料的表征結(jié)果分析
        4.3.2 材料的電化學(xué)測(cè)試及形貌分析
    4.4 本章小結(jié)
    4.5 參考文獻(xiàn)
論文的創(chuàng)新點(diǎn)與不足之處
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附件



本文編號(hào)：3910459