鎂離子電池憑借著其優(yōu)異的安全性能以及低廉的價格優(yōu)勢在后鋰離子電池時代中脫穎而出。目前該領(lǐng)域的研究重點是開發(fā)具有良好電化學(xué)性能的鎂離子電池電極材料。本文采用密度泛函理論方法,從原子層次對鎂離子電池電極材料脫鎂/嵌鎂過程的電化學(xué)反應(yīng)的影響因素進行深入研究,揭示摻雜和表面等因素對電極材料鎂化行為影響的微觀機理,并預(yù)測幾種新型二維材料作為鎂離子電池電極材料的可能性。1.研究了Ni摻雜對尖晶石型MgMn₂O₄材料作為鎂離子電池正極材料的表面穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,用摻雜濃度x=0.5的Ni替代相應(yīng)的Mn可以有效地防止MgMn₂O₄晶體結(jié)構(gòu)的Jahn-Teller畸變。對于MgNi_0.5Mn_1.5O₄和MgMn₂O₄材料,具有Mg-原子終端的(001)晶面的表面最穩(wěn)定,表面能大小為0.08 J/m²。對于MgNi_0.5Mn_1.5O

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1有關(guān)鎂離子電池的期刊發(fā)表數(shù)量統(tǒng)計（2019年2月）

第一章緒論1第一章緒論1.1研究背景隨著目前新能源汽車市場的崛起和儲能市場的快速發(fā)展，人們對高性能電池的需求正在不斷增長，當(dāng)前市場需求的激增也讓人們擔(dān)憂全球相關(guān)資源的儲量能否支撐儲能需求的大幅增加和電動化汽車的大規(guī)模生產(chǎn)。研發(fā)出具有高性能、環(huán)境友好型的二次儲能電池，對實現(xiàn)能源的可....

圖1-2典型的鎂離子電池放電示意圖[4]

電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文21.2鎂離子電池的工作原理簡介鎂離子電池結(jié)構(gòu)由供鎂離子嵌入脫出的正極（Cathode）、鎂金屬負(fù)極（Mganode）以及電解液組成[4]。工作原理如圖1-2所示，圖中為典型的鎂離子電池放電示意圖，鎂離子電池進行放電時（即使用電池的過程），鎂金屬負(fù)極上的鎂....

圖1-3Chevrel相Mo6S8的晶體結(jié)構(gòu)以及子晶格[17]

電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文4圖1-3Chevrel相Mo6S8的晶體結(jié)構(gòu)以及子晶格[17]。紫色球代表Mo原子，黃色為S原子，橙白色為鎂離子可占據(jù)的內(nèi)部位置，綠白色為可占據(jù)的外部位置得益于鎂離子的高流動性和在界面間快速的電荷轉(zhuǎn)移，Chevrel相Mo6S8是迄今為止較為成功的鎂離子....

圖1-4尖晶石型MgT2X4化合物的晶體結(jié)構(gòu)圖

第一章緒論5立方最緊密排列，75%的陽離子T交替位于立方緊密排列的X層之間，余下的25%的T原子位于相鄰層，鎂離子可以直接嵌入由陰離子X構(gòu)成的四面體間隙位。每個陽離子T與六個陰離子X構(gòu)成八面體TX6，這些邊緣共享的八面體在空間中延伸并創(chuàng)建三維擴散通道。圖1-4尖晶石型MgT2X4....

本文編號：3930851