碳球负极材料的制备优化及其在钠离子电池中的应用

发布时间：2020-12-28 02:30

　　锂离子电池由于具有较高的能量密度和成熟的技术而被广泛应用,小到手机、笔记本以及电钻等小型电子设备,大到目前引起广泛关注的电动汽车以及大规模电网应用,尤其是在小型电子设备中,锂离子电池几乎垄断了整个市场。随着锂离子电池的广泛应用,对锂元素的需求也在急剧增加。但地壳中的锂资源储量有限,因此,迫切需要开发新的储能技术来缓解锂资源紧缺的压力。钠元素与锂元素在元素周期表中同处于第IA族,两者具有相似的理化性质。而且,钠元素在地壳中的储量丰富而且成本低廉,因此钠离子电池作为一种能替代锂离子电池的储能技术具有很好的发展前景。但是,钠离子的半径远大于锂离子的半径,寻找合适的负极材料成为钠离子电池研究的关键。碳材料因具有容量相对较高、化学稳定性好、无毒、原料易得和成本低廉等优点而被广泛应用于钠离子电池中。其中,碳球因其球状形貌具有各向同性,有利于电流的均匀分布和获得较高的倍率性能。本论文中,我们主要针对碳球进行优化设计并研究其储钠性能的影响因素。分别从孔隙率和杂原子掺杂两个方面系统地对碳球进行改性,并将其用于钠离子电池中研究其电化学性能。具体工作如下:1.利用一水合葡萄糖作为碳源,结合不同量的二水合钼酸... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
论文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钠离子电池
        1.2.1 钠离子电池的研究背景
        1.2.2 钠离子电池的产业化现状
        1.2.3 钠离子电池的工作原理
    1.3 钠离子电池负极材料研究概况
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 钛基化合物
        1.3.3 合金型材料
        1.3.4 金属氧化物和硫化物
    1.4 碳材料在钠离子电池中的应用
        1.4.1 石墨
        1.4.2 硬碳
    1.5 论文选题依据及内容安排
    参考文献
第二章 实验过程与方法
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 材料表征手段
    2.3 电化学性能测试
    参考文献
第三章 多孔碳球的制备及其在钠离子电池中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 多孔碳球的制备
        3.2.2 材料表征和测试
    3.3 材料形貌与结构分析
        3.3.1 PCSs的形成过程分析
        3.3.2 PCSs系列的形貌和结构
    3.4 结果与讨论
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 硫掺杂多孔碳球的制备及其在钠离子电池中的应用
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 多孔碳球的制备
        4.2.2 硫掺杂多孔碳球的制备
        4.2.3 材料表征和测试
    4.3 材料形貌与结构分析
    4.4 结果与讨论
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 论文主要结论
    5.2 今后工作展望
附录: 攻读硕士学位期间的科研成果状况
致谢



本文编号：2942965