锡基双金属硫化物负极材料的电化学储钠性能研究

发布时间：2022-07-15 10:57

　　当前社会能源短缺与环境污染问题日趋严峻,加剧了全球的能源竞争和环境治理成本攀升,发展可再生能源和储能电池技术已是被人类社会广泛认可的主题。锂离子电池（LIBs）凭借电压平台稳定、比容量高、具有较长的使用寿命等特点,被广泛应用于智能手机、笔记本电脑、可穿戴电子设备、电动汽车等诸多领域,但地球上有限的锂资源储量制约了锂离子电池的发展。而钠离子电池（SIBs）具有丰富的资源储量,成本低廉,同时工作机理与锂离子电池相似,凸显其作为新一代储能电池的巨大潜力,因而受到广泛关注。在众多钠离子电池负极材料中,锡基双金属硫化物材料具有容量高、形貌可控等特点。本文主要围绕锡基双金属硫化物材料的形貌调控和相结构设计,研究其电化学储钠性能,并探究了相关储钠机理。主要研究工作包括:1.通过溶剂热方法合成了微米空心棒状Cu₂SnS₃材料作为钠离子电池负极材料,研究了其微观形貌结构和物相对电化学性能的影响。研究结果表明,微米空心棒结构是由二维纳米片自组装形成,空心微米棒的内径在1μm左右,壁厚约700-800 nm,2D纳米片次级结构的存在有利于缩短钠离子的传输距离。相较... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钠离子电池简介
        1.2.1 钠离子电池的特点
        1.2.2 钠离子电池工作原理及结构
    1.3 钠离子电池负极材料研究进展
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 合金类负极材料
        1.3.3 过渡金属氧化物/硫化物负极材料
    1.4 双金属硫化物钠离子电池负极材料
        1.4.1 双金属硫化物研究意义
        1.4.2 双金属硫化物的合成方法
        1.4.3 双金属硫化物作为钠离子电池负极材料的研究进展
    1.5 课题背景与研究内容
第二章 实验方法
    2.1 材料制备方法
        2.1.1 溶剂(水)热法
    2.2 实验药品和仪器
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
    2.3 材料的表征
        2.3.1 材料的形貌及结构表征方法
        2.3.2 材料的电化学性能表征测试方法
第三章 微米空心棒状Cu_2SnS_3 材料的制备及其电化学储钠性能的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 微米空心棒状Cu_2SnS_3 材料的制备
        3.2.2 结构表征
        3.2.3 电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 微米空心棒状Cu_2SnS_3、微米核壳结构Cu_2SnS_3和CuS材料的相结构及形貌分析
        3.3.2 微米空心棒状Cu_2SnS_3、微米核壳结构Cu_2SnS_3和CuS电极材料的电化学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 核壳Sn-Sb-S绣球花状复合材料的可控制备及其电化学储钠性能
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 核壳Sn-Sb-S绣球花状复合材料的制备
        4.2.2 实心Sn-Sb-S复合材料和单相SnS材料的制备
        4.2.3 结构表征
        4.2.4 电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 核壳Sn-Sb-S绣球花状复合材料、实心Sn-Sb-S复合材料和单相SnS的相结构及形貌分析
        4.3.2 核壳Sn-Sb-S绣球花状复合材料、实心Sn-Sb-S复合材料和单相SnS电极材料的电化学性能分析
    4.4 本章小结
第五章 微米花状SnCoS_4复合材料的可控制备及其电化学储钠性能
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 微米花状SnCoS_4复合材料的制备
        5.2.2 结构表征
        5.2.3 电化学性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 SnCoS_4,CoS_2和SnS_2的相结构及形貌分析
        5.3.2 SnCoS_4,CoS_2和SnS_2电极材料的电化学性能分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文研究工作的总结
    6.2 建议与展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3661911