钴（镍）硫化物@纤维复合材料的合成及其储钠性能研究

发布时间：2021-07-13 01:33

　　近年来,钠离子电池（SIBs）因金属钠的低成本、高储量在作为潜在的大规模储能系统时而备受关注。但由于Na⁺离子的大尺寸和高电离势阻碍了它在放/充电过程中的有效扩散,从而导致其在实际应用中的缺陷。因此,具有高理论比容量的替代负极材料过渡金属硫化物（TMS）已被开发为电化学Na⁺离子存储的可行性候选者。当作为SIBs的负极材料时,过渡金属硫化物通常经历多个电子参与nTMS+2ne^-+2nNa⁺=TM⁰+nNa₂S的转化反应,这也是过渡金属硫化物具有高理论比容量的主要原因。但是,在实际应用中由于较差的导电性,严重的体积变化和缓慢的转化反应动力学,导致了不太令人满意的实际比容量、倍率性能和循环稳定性。目前较好的解决方法是将过渡金属硫化物与碳材料复合,不仅可以克服体积膨胀,而且极大的提高了电化学导电性。因为藻酸盐纤维生物质的丰富性、可再生性和环境友好性,我们选择其作为碳的前驱体。M²⁺（M=Ni,Co）通过与α-_L-配位固... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章 绪论
    1.1 钠离子电池
        1.1.1 钠离子电池的研究现状
        1.1.2 钠离子电池的工作原理
        1.1.3 钠离子电池的电极材料
    1.2 过渡金属硫化物负极材料
        1.2.1 过渡金属硫化物的研究现状
        1.2.2 过渡金属硫化物的制备方法
        1.2.3 钠离子电池中过渡金属硫化物的缺陷和解决办法
    1.3 生物质碳材料
        1.3.1 生物质材料的简介
        1.3.2 生物质材料的应用
        1.3.3 海藻酸钙纤维的简介及应用
    1.4 过渡金属氧化物
        1.4.1 过渡金属氧化物的研究现状
        1.4.2 过渡金属氧化物的储钠机理
        1.4.3 过渡金属氧化物/硫化物复合材料在钠离子电池中的应用
    1.5 本论文的目的意义和研究内容
第二章 钴(镍)硫化物@碳纤维复合材料的合成及其储钠性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验试剂及仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 样品的制备
        2.3.1 TM@CFs-T和 PCFs-T的制备
        2.3.2 TMS-HNP@CFs-T和 N/S@PCFs-T的制备
        2.3.3 电极片的制备和纽扣电池的组装
    2.4 样品的结构表征
    2.5 电化学性能的表征
    2.6 结果与讨论
        2.6.1 结构的表征
        2.6.2 电化学性能表征
    2.7 本章小结
第三章 钴(镍)氧化物/硫化物@碳纤维复合材料的合成及其储钠性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂及仪器
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 样品的制备
        3.3.1 TM_xO_y@CFs的制备
        3.3.2 TM_xO_y/TMS@CFs的制备
        3.3.3 电极片的制备和纽扣电池的组装
    3.4 样品的结构表征
    3.5 电化学性能的表征
    3.6 结果与讨论
        3.6.1 结构的表征
        3.6.2 电化学性能表征
    3.7 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3281065