锡基石墨烯复合材料储能特性研究

发布时间：2021-04-14 18:54

　　钠离子电池由于具有比能量高、工作温度范围宽以及循环寿命长等优点而备受关注。电极材料对钠离子电池的性能起到了决定性作用,尤其是负极材料。目前,钠离子电池负极材料多为硬碳,但是,硬碳的比容量较低,并不能满足大规模存储系统的应用。因此,研究开发钠离子电池负极材料变得尤为重要。本文主要对锡基负极材料进行研究,相比于碳基负极材料低的比容量,锡基负极材料显示出了很大的优势。但是锡基化合物有几个不可避免的问题,即低电导率和充放电过程中较大的体积膨胀。为了有效地缓解上述问题,本文设计并制备了二氧化锡纳米棒/三维石墨烯阵列结构电极（SnO₂/GF）和二硫化锡纳米片/垂直石墨烯阵列结构电极（SnS₂/VG）。本文分别通过一步水热法和溶剂热法制备了SnO₂/GF纳米棒和SnS₂/VG纳米片两种阵列结构。GF和VG的加入能够明显的增加两种锡基化合物的电导率,同时形成的三维阵列结构能够充当一个缓冲矩阵,抑制纳米颗粒在充放电过程中的体积膨胀。此外,阵列结构能够有效地增加材料的比表面积,为钠离子/锂离子的嵌入提供了更多的活性位点... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 钠离子电池研究背景
    1.2 钠离子电池特点及工作原理
    1.3 钠离子电池的应用前景
    1.4 钠离子电池负极材料研究进展
        1.4.1 碳基负极材料
        1.4.2 金属或合金负极材料
        1.4.3 金属氧/硫化物负极材料
        1.4.4 非金属单质负极材料
        1.4.5 钛酸盐负极材料
        1.4.6 有机负极材料
    1.5 锡基负极材料的研究进展
        1.5.1 锡基氧化物
        1.5.2 锡基硫化物
        1.5.3 锡基磷化物
    1.6 本论文研究目的和意义
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验药品和仪器
    2.2 电池制备
        2.2.1 电极制备
        2.2.2 电池的组装
2/石墨烯复合材料的制备和电化学特性">第3章 SnO₂/石墨烯复合材料的制备和电化学特性
    3.1 实验过程
    3.2 结果和讨论
2/GF纳米棒阵列的结构表征">        3.2.1 SnO₂/GF纳米棒阵列的结构表征
2/GF纳米棒阵列储锂性能研究">        3.2.2 SnO₂/GF纳米棒阵列储锂性能研究
2/GF纳米棒阵列储钠性能研究">        3.2.3 SnO₂/GF纳米棒阵列储钠性能研究
    3.3 本章小结
2/石墨烯复合材料的制备和储能特性">第4章 SnS₂/石墨烯复合材料的制备和储能特性
    4.1 实验过程
    4.2 结果和讨论
2/VG纳米片阵列的结构表征">        4.2.1 SnS₂/VG纳米片阵列的结构表征
2/VG纳米片阵列储锂性能研究">        4.2.2 SnS₂/VG纳米片阵列储锂性能研究
2/VG纳米片阵列储钠性能研究">        4.2.3 SnS₂/VG纳米片阵列储钠性能研究
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]碳基负极材料储钠反应的研究进展[J]. 邱珅,吴先勇,卢海燕,艾新平,杨汉西,曹余良.  储能科学与技术. 2016(03)
[2]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)
[3]钠离子电池:储能电池的一种新选择[J]. 李慧,吴川,吴锋,白莹.  化学学报. 2014(01)

博士论文
[1]高比容量锡基负极材料的合成与电化学储能性质的研究[D]. 杨旭.吉林大学 2016
[2]用于钠离子电池的碳基负极材料研究[D]. 沈飞.南京大学 2016

硕士论文
[1]锡基锂/钠离子电池负极材料的制备及其电化学性能研究[D]. 柴凤莲.青岛科技大学 2016
[2]锡基石墨烯复合材料作为钠离子电池负极的研究[D]. 张燕东.浙江大学 2015



本文编号：3137837