P2型层状氧化物的掺杂及其电化学性能研究
发布时间：2021-07-12 09:30
本文通过简单的固相法合成P2型层状钴锰氧化物Na0.59Co0.2Mn0.8O2材料,并对其进行B、Mo、Y等元素掺杂,将其作为钠离子电池正极材料研究其结构和电化学性能的变化。使用X射线衍射仪（XRD）进行结构表征,使用X射线光电子能谱（XPS）进行元素价态分析,使用场发射电子显微镜-能量色散谱（FESEM-EDS）进行形貌及元素分布分析。XRD及其Rietveld精修结果表明,Na0.59Co0.2Mn0.8O2样品经过B、Mo和Y掺杂后依然保持P63/mmc的空间群,P2相结构没有改变。FESEM测试结果显示原始材料和掺杂样品都具有片状形貌特征。掺杂改性并没有显著改变层状钴锰氧化物的颗粒形态。EDS分析结果表明,Na、Co、Mn、B、O元素均匀分布在Na0.59Co0.2Mn0.75B0.05O
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钠离子电池正极Na0.44MnO2氧化物材料隧道结构[6]
燕山大学工学硕士毕业论文8具有一定的限制。1.3.4普鲁士蓝类正极材料普鲁士蓝正极材料具有3D钙钛矿结构，显示在图1-6中[7]。含Ni、Cu的普鲁士蓝类化合物在水溶液电池中研究比较广泛，有机钠离子电池体系研究较少。普鲁士蓝类化合物成本低，电压和容量高，有良好的潜在应用前景。缺点是该材料极易形成缺陷，从而使材料的整体容量和电化学性能变差，需要在循环稳定性改善方面做出很大的工作。另外该材料在高温下易受热分解，存在一定的安全隐患。图1-6普鲁士蓝材料结构[7]1.4本论文的选题依据及研究内容本文从制备方法简单、理论容量较高的P2型层状氧化物材料入手，针对P2型层状氧化物材料的循环稳定性和倍率性能较差等缺点，选用Na0.59Co0.2Mn0.8O2作为母体材料，并对其进行硼、钼、钇等元素掺杂，以达到改善Na0.59Co0.2Mn0.8O2原始材料的循环性能和速率性能的目的。具体内容为：（1）通过球磨辅助高温固相法合成Na0.59Co0.2Mn0.8O2样品，并采用同样方法对其进行B元素掺杂，研究B元素掺杂后母体材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2样品的形貌结构变化以及B元素掺杂对其电化学性能和动力学的影响；（2）采用球磨辅助高温固相法对母体材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2样品进行Mo元素掺杂，通过结构表征和电化学测试等手段研究Mo元素掺杂后母体材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2的形貌结构变化以及Mo元素掺杂对其电化学性能和动力学的影
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠离子电池正极材料研究进展[J]. 刘艳蕊,张明岗,陈世娟. 电池. 2019(03)
[2]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)
[3]钠离子电池正负极材料研究新进展[J]. 潘都,戚兴国,刘丽露,蒋礼威,陆雅翔,白莹,胡勇胜,陈立泉. 硅酸盐学报. 2018(04)
[4]室温钠离子电池的研究进展[J]. 张鼎,赵小敏,徐守冬,王晓敏,刘世斌. 新材料产业. 2017(03)
[5]钠离子电池先进功能材料的研究进展[J]. 向兴德,卢艳莹,陈军. 化学学报. 2017(02)
[6]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)
[7]Composites of sodium manganese oxides with enhanced electrochemical performance for sodium-ion batteries: Tailoring properties via controlling microstructure[J]. HUANG JiaJia,LUO Jian. Science China（Technological Sciences）. 2016(07)
[8]室温钠离子储能电池电极材料研究进展[J]. 王跃生,容晓晖,徐淑银,胡勇胜,李泓,陈立泉. 储能科学与技术. 2016(03)
[9]室温钠离子电池技术经济性分析[J]. 方铮,曹余良,胡勇胜,陈立泉,黄学杰. 储能科学与技术. 2016(02)
本文编号：3279654
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钠离子电池正极Na0.44MnO2氧化物材料隧道结构[6]
燕山大学工学硕士毕业论文8具有一定的限制。1.3.4普鲁士蓝类正极材料普鲁士蓝正极材料具有3D钙钛矿结构，显示在图1-6中[7]。含Ni、Cu的普鲁士蓝类化合物在水溶液电池中研究比较广泛，有机钠离子电池体系研究较少。普鲁士蓝类化合物成本低，电压和容量高，有良好的潜在应用前景。缺点是该材料极易形成缺陷，从而使材料的整体容量和电化学性能变差，需要在循环稳定性改善方面做出很大的工作。另外该材料在高温下易受热分解，存在一定的安全隐患。图1-6普鲁士蓝材料结构[7]1.4本论文的选题依据及研究内容本文从制备方法简单、理论容量较高的P2型层状氧化物材料入手，针对P2型层状氧化物材料的循环稳定性和倍率性能较差等缺点，选用Na0.59Co0.2Mn0.8O2作为母体材料，并对其进行硼、钼、钇等元素掺杂，以达到改善Na0.59Co0.2Mn0.8O2原始材料的循环性能和速率性能的目的。具体内容为：（1）通过球磨辅助高温固相法合成Na0.59Co0.2Mn0.8O2样品，并采用同样方法对其进行B元素掺杂，研究B元素掺杂后母体材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2样品的形貌结构变化以及B元素掺杂对其电化学性能和动力学的影响；（2）采用球磨辅助高温固相法对母体材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2样品进行Mo元素掺杂，通过结构表征和电化学测试等手段研究Mo元素掺杂后母体材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2的形貌结构变化以及Mo元素掺杂对其电化学性能和动力学的影
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠离子电池正极材料研究进展[J]. 刘艳蕊,张明岗,陈世娟. 电池. 2019(03)
[2]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)
[3]钠离子电池正负极材料研究新进展[J]. 潘都,戚兴国,刘丽露,蒋礼威,陆雅翔,白莹,胡勇胜,陈立泉. 硅酸盐学报. 2018(04)
[4]室温钠离子电池的研究进展[J]. 张鼎,赵小敏,徐守冬,王晓敏,刘世斌. 新材料产业. 2017(03)
[5]钠离子电池先进功能材料的研究进展[J]. 向兴德,卢艳莹,陈军. 化学学报. 2017(02)
[6]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)
[7]Composites of sodium manganese oxides with enhanced electrochemical performance for sodium-ion batteries: Tailoring properties via controlling microstructure[J]. HUANG JiaJia,LUO Jian. Science China（Technological Sciences）. 2016(07)
[8]室温钠离子储能电池电极材料研究进展[J]. 王跃生,容晓晖,徐淑银,胡勇胜,李泓,陈立泉. 储能科学与技术. 2016(03)
[9]室温钠离子电池技术经济性分析[J]. 方铮,曹余良,胡勇胜,陈立泉,黄学杰. 储能科学与技术. 2016(02)
本文编号：3279654
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