异质原子掺杂石墨烯及其纳米复合材料的储钠应用研究

发布时间：2024-07-07 04:52

　　本文的目的是开发拥有优异电化学性能的钠离子电池用负极材料,在保证材料的比容量的同时提高材料的循环性能和倍率性能,制备出有可能实现商业化应用的钠离子电池负极材料。本文的研究内容主包括以下几个方面:一,使用成本低廉,操作简便的溶胶凝胶法制备具有超薄纳米结构的氮硫共掺杂石墨烯,大大优化了异质原子掺杂石墨烯的制备过程。通过改变烧结的温度,获得氮、硫含量适中且形貌优异的超薄石墨烯纳米片,并且测试材料作为钠离子电池负极材料的其电化学性能。实验表明,在750℃下热处理得到的材料同时具有较高的比容量,优异的循环性能和倍率性能。得到的电极材料在100 mA g-1的电流密度下,能够提供接近300 mAhg-1的比容量,并在1 A g-1的大电流密度下循环了 10000周。二,为了获得高稳定性以及高容量的钠离子电池负极材料,通过在溶胶凝胶法前驱体中加入含金属钴盐的原材料,将硫化钴量子点的生长和氮硫共掺杂石墨烯的生成融合在一个步骤,形成氮硫共掺杂石墨烯包覆硫化钴量子点的纳米复合材料。该复合材料有效解决了硫化物应用于在钠离子电池负极过程中所存在的因体积膨胀导致的不稳定性的问题,而且功能化石墨烯的高导电性也有效...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１特斯拉Ｍｏｄｅｌ?Ｓ电池板结构??

己经引起了科学研究者的强烈兴趣。在各类新型能源中，锂，可二次使用，同时对环境友好，作为一种清洁型二次能源，年，索尼公司首先成功研发出了?ＬｉＣｏＣＶＣ电池并且成功将其成功应用在各类电子产品中，如手机、笔记本电脑、ＭＰ３等，步。在各种能源存储技术中，化学储能技术（主要是指以铅池为代....

图1.2地壳上的元素丰度P1

硕电池包再组成电池组。单个电动汽车的能源系统包含着庞大的锂离们必须考虑锂的稀缺性问题。随着锂离子电池的广泛应用，锂资源采应用不断较少，造成了锂的价格不断升高和锂离子电池的生产成为止，尚未有成熟的锂回收体系，因此，锂离子电池价格的不断升进一步商业化的阻碍。因此，发展下一代新型储能二....

图1.4I8b50型号的钠离子电池

ＣＳｉａｒｇｅ??Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ??Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ??Ｐｏｓｉｔｉｖｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ?Ｎｅｇａｔｉｖｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??图１．３钠离子电池示意图⑴??池的组成??科学家开发出的１８６５０钠离子电池，目前己经得到了广泛的商业化式电子设备和电动汽车等。电池的正....

图１．３钠离子电池示意图⑴??

图１．３钠离子电池示意图⑴??１．２．２钠离子电池的组成??图１．４是由科学家开发出的１８６５０钠离子电池，目前己经得到了广泛的商业化应用，??例如各类便携式电子设备和电动汽车等。电池的正负极材料目前还是商业机密，但是己??经让人们看到了钠离子电池的广泛应用前景。??＊?＊??图....

本文编号：4003182