开框架氟化物电极材料的制备及在钠离子电池中的应用

发布时间：2017-11-19 01:07

  本文关键词：开框架氟化物电极材料的制备及在钠离子电池中的应用

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【摘要】：室温钠离子电池因其丰富的储量和更好的倍率性能在大规模储能中具有非常大的潜在应用价值,受到了越来越多的关注。目前,钠离子电池电极材料研发主要依赖于对现有材料进行结构上的修改或扩张。开放式框架策略已经被应用到钠离子传输通道的构建,通过增加通道尺寸或维度来抑制循环过程中阶结构和多相晶界的产生,提高钠离子传输速率。(1)本论文中我们首次提出了四方钨青铜结构(TTB)的氧氟化物(KNb_2O_5F)作为钠离子电池负极材料。利用KF对T-Nb_2O_5进行掺杂,K和F分别作为通道支撑体和配位取代基,合成了这种隧道型开框架结构。尽管没有进行纳米化或缺陷处理,本质导电率的提高和充放电过程中近似零应变结构特性使KNb_2O_5F具有较高的可逆比容量和优秀的倍率性能。这种开框架结构也带来了大量的电容性贡献,称作插入赝电容。(2)本论文中我们提出了一种四方钨青铜结构(TTB)的铁基氟化物(K_(0.6)FeF_3)作为钠离子电池正极材料。通过对共顶点链接八面体链形成的六方钨青铜结构(HTB)进行拓扑致密化制得了这种隧道型氟化物。K填充TTB型氟化物具有较好的K脱出电化学活性,首次充电比容量为125mAh/g,后续循环中钠脱嵌比容量为100~150mAh/g。结构的完整性和充放电过程中近似零应变的特性同样使K_(0.6)FeF_3具有较好的循环稳定性。
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM912

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本文编号：1201764