硫化镍/杂原子掺杂碳复合物的结构调控及储钠研究
发布时间：2021-01-17 23:14
锂离子电池因其高能量密度和长循环使用寿命的特点,在新型绿色能源存储与转化中扮演着重要角色。然而,锂资源的日益枯竭以及原材料价格的上涨限制了锂离子电池的进一步发展。钠和锂位于同一主族,具有相似的物理化学性质,并且资源丰富、分布广泛、成本低廉。因此,钠离子电池被认为是锂离子电池的潜在重要替代者而受到广泛关注。众所周知,电极材料对钠离子电池的性能起到了决定性作用,因此研发新型、高性能钠离子电池电极材料至关重要。近年来,硫化镍因其组成可调、资源丰富和高理论比容量的特点,受到广泛关注和研究。但硫化镍的电子和离子导电性差,制备过程中颗粒易团聚,基于转化反应的储钠过程会发生较大的体积/结构变化,导致其储钠性能不是很理想。为了解决硫化镍在储钠过程中的种种问题,本论文选取具有稳定相结构的Ni3S2以及具有高理论比容量的NiS2作为研究对象,通过优化制备方法,减小硫化镍颗粒尺寸,抑制其团聚,改善钠离子在电极内的扩散及传输;并通过原位复合杂原子掺杂碳,构建多层次电子传输网络,提升复合物的导电性,改善其储钠性能。结合材料物理结构表征、微观形貌分...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
化石能源使用年限预测图[1]
2019 华东师范大学博士毕业论文上涨，供需不平增大[9]。此外，锂在地球上储量少，已探明储量仅为 3950 万吨，约占地壳元素含量的 0.0065%（图 1.2 a），而具备商业开采价值的锂储量仅为1351.9 万吨[10, 11]。锂资源的另一个特点是分布不均，其中全球储量的 70%都位于南美洲（图 1.2b）[12]。物以稀为贵，目前电池级碳酸锂的价格已经高达 15万/吨，并且还会继续增长[13]。基于此背景，开发原材料资源丰富、绿色环保的新型高能二次电池，以满足日益增长的能源需求至关重要。
2019 华东师范大学博士毕业论文剂包括聚偏氟乙烯（溶剂使用 N-甲基吡咯烷酮）和羧甲基纤维素钠（溶剂使用去离子水）。钠离子电池电解液由钠盐和有机溶剂组成，是 Na+在正负极之间迁移的媒介。常用的钠盐为 NaClO4和 NaPF6；而有机溶剂一般采用高介电常数的碳酸乙烯脂（EC）和碳酸丙烯脂（PC）的混合溶液；此外，为了提升钠离子电池的循环性能，氟代碳酸乙烯脂（FEC）经常作为添加剂添加到电解液中[23]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]室温钠离子电池材料及器件研究进展[J]. 陆雅翔,赵成龙,容晓晖,陈立泉,胡勇胜. 物理学报. 2018(12)
[2]Reduced Graphene Oxide-Wrapped FeS2 Composite as Anode for High-Performance Sodium-Ion Batteries[J]. Qinghong Wang,Can Guo,Yuxuan Zhu,Jiapeng He,Hongqiang Wang. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[3]钠离子电池正极材料研究进展[J]. 方永进,陈重学,艾新平,杨汉西,曹余良. 物理化学学报. 2017(01)
[4]钠离子电池电极材料研究进展[J]. 张宁,刘永畅,陈程成,陶占良,陈军. 无机化学学报. 2015(09)
博士论文
[1]钠离子电池正极材料Na3V2（PO4）3的制备及其电化学性能改性研究[D]. 沈伟.北京化工大学 2016
本文编号：2983778
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：167 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
化石能源使用年限预测图[1]
2019 华东师范大学博士毕业论文上涨，供需不平增大[9]。此外，锂在地球上储量少，已探明储量仅为 3950 万吨，约占地壳元素含量的 0.0065%（图 1.2 a），而具备商业开采价值的锂储量仅为1351.9 万吨[10, 11]。锂资源的另一个特点是分布不均，其中全球储量的 70%都位于南美洲（图 1.2b）[12]。物以稀为贵，目前电池级碳酸锂的价格已经高达 15万/吨，并且还会继续增长[13]。基于此背景，开发原材料资源丰富、绿色环保的新型高能二次电池，以满足日益增长的能源需求至关重要。
2019 华东师范大学博士毕业论文剂包括聚偏氟乙烯（溶剂使用 N-甲基吡咯烷酮）和羧甲基纤维素钠（溶剂使用去离子水）。钠离子电池电解液由钠盐和有机溶剂组成，是 Na+在正负极之间迁移的媒介。常用的钠盐为 NaClO4和 NaPF6；而有机溶剂一般采用高介电常数的碳酸乙烯脂（EC）和碳酸丙烯脂（PC）的混合溶液；此外，为了提升钠离子电池的循环性能，氟代碳酸乙烯脂（FEC）经常作为添加剂添加到电解液中[23]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]室温钠离子电池材料及器件研究进展[J]. 陆雅翔,赵成龙,容晓晖,陈立泉,胡勇胜. 物理学报. 2018(12)
[2]Reduced Graphene Oxide-Wrapped FeS2 Composite as Anode for High-Performance Sodium-Ion Batteries[J]. Qinghong Wang,Can Guo,Yuxuan Zhu,Jiapeng He,Hongqiang Wang. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[3]钠离子电池正极材料研究进展[J]. 方永进,陈重学,艾新平,杨汉西,曹余良. 物理化学学报. 2017(01)
[4]钠离子电池电极材料研究进展[J]. 张宁,刘永畅,陈程成,陶占良,陈军. 无机化学学报. 2015(09)
博士论文
[1]钠离子电池正极材料Na3V2（PO4）3的制备及其电化学性能改性研究[D]. 沈伟.北京化工大学 2016
本文编号：2983778
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2983778.html
