锑基及铋基纳米电极材料的设计制备和电化学性能研究
发布时间：2021-11-26 03:18
本论文围绕锑基及铋基负极材料,从设计和优化纳米电极材料的合成,到电化学性能表征和储能机制分析进行了系统的研究,优化了锑基及铋基负极材料在锂离子电池、钠离子电池中的性能,取得了以下重要研究成果:（1）为了克服单质锑作为钠离子电池电极材料时由于体积膨胀、导电性差从而导致的快速容量衰减等问题,我们采用氯化钠模板辅助自组装策略、冷冻干燥及后续原位还原碳化处理,设计合成了一种新颖的三维内连接碳网络包覆锑纳米颗粒负极材料（SbNPs@3D-C）。三维互连通大孔碳框架不仅可以稳定电极结构,缓冲Sb纳米颗粒的体积膨胀,而且可以为整个电极提供高的导电性。将Sb@3D-C作为钠离子电池负极材料时,在100 mA g-1电流密度下其可逆容量为456 mAh g-1;在2000 mA g-1的大电流密度下循环500次后,其容量保持率为85.5%;同时具备良好的倍率性能。与商用锑颗粒相比,SbNPs@3D-C展现出显著提高的电化学性能。此外,这项工作所采用氯化钠作为模板绿色环保、操作简便,为制备其他低成本、高性能电极材料提供了新方法。（2）设计并...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
未来智能电网中电力存储在发电、输电、配电和终端客户应用示意图
图 1-2 锂离子电池工作示意图[3]ure 1-2 Schematic illustration of working mechanism o电池的应用和发展金属锂的电池技术的研究动机来源于金属锂本身所性质：锂具有最低的电负性（ 3.04Vvs. 标准氢电极尔质量为 6.94 g mol-1, 密度为 0.53 g cm-3），这使得系统中能够实现高的电压平台和高的能量密度[21]。早了将金属锂作为锂一次电池的应用。由于其极具吸在相同时间，研究人员将锂一次电池广泛地应用在了疗器械中。在上世纪 70 年代这十年内，许多可以和的无机材料（也就是现在被广泛熟知的嵌入型材相继发现，对于后续高能量密度锂电池体系的发展年，Exxon 公司首次报道了一种以 TiS为正极、金
材料的锂离子二次电池，实现了以钴酸锂（LiCoO2）为正极材料、碳材料为负极的具有划时代意义的锂离子电池的商业化[27]。这种锂离子电池具有高达 3.6V 以上的输出电压，是碱性电池的三倍，其能量密度高达 120-150Whkg-1，是一般镍镉电池的二到三倍，目前依旧在便携式电子设备中占据了 90%左右的市场。1.2.3 常见的锂离子电池电极材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]Antimony-based intermetallic compounds for lithium-ion and sodium-ion batteries: synthesis, construction and application[J]. Wen Luo,Jean-Jacques Gaumet,Li-Qiang Mai. Rare Metals. 2017(05)
[2]智能电网储能用二次电池体系[J]. 陶占良,陈军. 科学通报. 2012(27)
[3]智能电网技术综述[J]. 陈树勇,宋书芳,李兰欣,沈杰. 电网技术. 2009(08)
[4]国家能源结构调整的战略选择——加强可再生能源开发利用[J]. 刘全根. 地球科学进展. 2000(02)
[5]锑工业生产应用与发展[J]. 刘世友. 有色矿冶. 1998(01)
本文编号：3519299
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
未来智能电网中电力存储在发电、输电、配电和终端客户应用示意图
图 1-2 锂离子电池工作示意图[3]ure 1-2 Schematic illustration of working mechanism o电池的应用和发展金属锂的电池技术的研究动机来源于金属锂本身所性质：锂具有最低的电负性（ 3.04Vvs. 标准氢电极尔质量为 6.94 g mol-1, 密度为 0.53 g cm-3），这使得系统中能够实现高的电压平台和高的能量密度[21]。早了将金属锂作为锂一次电池的应用。由于其极具吸在相同时间，研究人员将锂一次电池广泛地应用在了疗器械中。在上世纪 70 年代这十年内，许多可以和的无机材料（也就是现在被广泛熟知的嵌入型材相继发现，对于后续高能量密度锂电池体系的发展年，Exxon 公司首次报道了一种以 TiS为正极、金
材料的锂离子二次电池，实现了以钴酸锂（LiCoO2）为正极材料、碳材料为负极的具有划时代意义的锂离子电池的商业化[27]。这种锂离子电池具有高达 3.6V 以上的输出电压，是碱性电池的三倍，其能量密度高达 120-150Whkg-1，是一般镍镉电池的二到三倍，目前依旧在便携式电子设备中占据了 90%左右的市场。1.2.3 常见的锂离子电池电极材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]Antimony-based intermetallic compounds for lithium-ion and sodium-ion batteries: synthesis, construction and application[J]. Wen Luo,Jean-Jacques Gaumet,Li-Qiang Mai. Rare Metals. 2017(05)
[2]智能电网储能用二次电池体系[J]. 陶占良,陈军. 科学通报. 2012(27)
[3]智能电网技术综述[J]. 陈树勇,宋书芳,李兰欣,沈杰. 电网技术. 2009(08)
[4]国家能源结构调整的战略选择——加强可再生能源开发利用[J]. 刘全根. 地球科学进展. 2000(02)
[5]锑工业生产应用与发展[J]. 刘世友. 有色矿冶. 1998(01)
本文编号：3519299
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3519299.html
