基于二氧化锡负极材料的制备及其储钠性能
发布时间：2022-01-10 20:07
锂离子电池具有放电电压高、能量密度高、循环寿命长、对环境友好等优点,因此已广泛应用于电动汽车和分布式能源系统等领域。然而随着产业的快速发展,地球上有限的锂资源已经难以满足人类对能源日益增长的需求。钠作为地球上储量丰富的元素之一,其物理和化学性质与锂类似且成本低廉,所以钠离子电池有望在未来取代锂离子电池。过渡金属氧化物具有较高的理论容量,在钠离子电池负极材料中有较大的应用前景,但是较差的导电性和循环过程中较大的体积膨胀限制其广泛应用。本论文主要以二氧化锡为研究对象,通过构建纳米结构、与碳材料复合、包覆和掺杂等手段进行材料的设计及改性及相应的电化学性能研究。主要研究成果如下:（1）以碳布为基底水热生长二氧化锡纳米片阵列,结合电化学沉积法在二氧化锡纳米片表面包覆一层聚吡咯薄层。纳米片状结构的设计有助于材料与电解液的充分接触,聚吡咯的引入提高材料导电性能的同时通过包覆缓解循环过程中的体积膨胀,所制备的材料作为钠电负极表现出优异的电化学性能,在0.1 A g-1的电流密度下,首次放电容量高达1172.1 mAh g-1,300次循环后仍可保持85%的容...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钠离子电池工作示意图[14]
浙江大学硕士学位论文4图1.2锂和钠元素在地壳中的含量[17]Fig.1.2TheelementalabundanceofLiandNaintheEarth’scrust[17].1.3钠离子电池负极材料锂离子电池能够实现商业化并得到大量使用的重要原因之一是开发了可代替金属锂的石墨负极。研究者基于钠离子电池与之相似的工作原理，最初尝试采用石墨作为钠离子电池负极但未获得成功。此外，钠离子半径大于锂离子及摩尔质量更大等特性造成电池的循环和倍率性能较差，开发较高比容量和较长循环寿命的电池负极材料成为研究重点[19]。图1.3常见钠离子电池负极材料的性能分布图[20]Fig.1.3Schematicillustrationofpotentialandcorrespondingcapacitydensityofcommonanodematerialsforsodiumionbatteries[20].
浙江大学硕士学位论文4图1.2锂和钠元素在地壳中的含量[17]Fig.1.2TheelementalabundanceofLiandNaintheEarth’scrust[17].1.3钠离子电池负极材料锂离子电池能够实现商业化并得到大量使用的重要原因之一是开发了可代替金属锂的石墨负极。研究者基于钠离子电池与之相似的工作原理，最初尝试采用石墨作为钠离子电池负极但未获得成功。此外，钠离子半径大于锂离子及摩尔质量更大等特性造成电池的循环和倍率性能较差，开发较高比容量和较长循环寿命的电池负极材料成为研究重点[19]。图1.3常见钠离子电池负极材料的性能分布图[20]Fig.1.3Schematicillustrationofpotentialandcorrespondingcapacitydensityofcommonanodematerialsforsodiumionbatteries[20].
【参考文献】：
期刊论文
[1]Growth of SnO2 Nanoflowers on N-doped Carbon Nanofibers as Anode for Li-and Na-ion Batteries[J]. Jiaojiao Liang,Chaochun Yuan,Huanhuan Li,Kai Fan,Zengxi Wei,Hanqi Sun,Jianmin Ma. Nano-Micro Letters. 2018(02)
本文编号：3581335
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钠离子电池工作示意图[14]
浙江大学硕士学位论文4图1.2锂和钠元素在地壳中的含量[17]Fig.1.2TheelementalabundanceofLiandNaintheEarth’scrust[17].1.3钠离子电池负极材料锂离子电池能够实现商业化并得到大量使用的重要原因之一是开发了可代替金属锂的石墨负极。研究者基于钠离子电池与之相似的工作原理，最初尝试采用石墨作为钠离子电池负极但未获得成功。此外，钠离子半径大于锂离子及摩尔质量更大等特性造成电池的循环和倍率性能较差，开发较高比容量和较长循环寿命的电池负极材料成为研究重点[19]。图1.3常见钠离子电池负极材料的性能分布图[20]Fig.1.3Schematicillustrationofpotentialandcorrespondingcapacitydensityofcommonanodematerialsforsodiumionbatteries[20].
浙江大学硕士学位论文4图1.2锂和钠元素在地壳中的含量[17]Fig.1.2TheelementalabundanceofLiandNaintheEarth’scrust[17].1.3钠离子电池负极材料锂离子电池能够实现商业化并得到大量使用的重要原因之一是开发了可代替金属锂的石墨负极。研究者基于钠离子电池与之相似的工作原理，最初尝试采用石墨作为钠离子电池负极但未获得成功。此外，钠离子半径大于锂离子及摩尔质量更大等特性造成电池的循环和倍率性能较差，开发较高比容量和较长循环寿命的电池负极材料成为研究重点[19]。图1.3常见钠离子电池负极材料的性能分布图[20]Fig.1.3Schematicillustrationofpotentialandcorrespondingcapacitydensityofcommonanodematerialsforsodiumionbatteries[20].
【参考文献】：
期刊论文
[1]Growth of SnO2 Nanoflowers on N-doped Carbon Nanofibers as Anode for Li-and Na-ion Batteries[J]. Jiaojiao Liang,Chaochun Yuan,Huanhuan Li,Kai Fan,Zengxi Wei,Hanqi Sun,Jianmin Ma. Nano-Micro Letters. 2018(02)
本文编号：3581335
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