硒化钴基钠离子电池负极材料的制备与性能研究

发布时间：2022-09-30 14:14

　　锂离子电池（LIBs）在电动汽车和手持电子产品的储能器件应用中一直处于领先地位,但由于锂资源在地球上的储量有限,所以LIBs在未来大规模可再生能源存储中的应用就受到了阻碍。钠元素在地球上不仅分布较广而且容易获得,再加上钠与锂在同一个主族,有着相似的化学性质,所以许多研究人员就把钠离子电池看成是LIBs在大规模可再生能源存储应用中的一个替代品。石墨虽然被研究人员看成是理想的锂离子电池负极材料,但是由于石墨的层与层之间的间距比钠离子小的缘故,其不能满足钠离子的嵌入与脱出,所以需要寻找新的负极材料。硒化钴、硒化镍等金属硒化物由于具有较好的电化学性能在众多的负极材料中脱颖而出,所以研发新型金属硒化物并优化其在钠离子电池上的应用具有不可估量的价值。本文从纳米结构和材料成分上入手,通过自牺牲模板法成功地制备出梭子状的三维纳米中空多孔硒化（镍）钴负极材料,主要的研究内容如下:以醋酸钴作为钴源,聚乙烯吡咯烷酮作为活化剂,采用油浴的方法制备出实心的梭子状前驱体。之后对前驱体进行硒化,在硒化的过程中,阴阳离子之间通过离子交换,最终得到空心多孔的梭子状硒化物。这种独特的结构一方面可以提供更多的面积与电解液接... 

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的来源
    1.2 钠离子电池的概述
    1.3 钠离子电池负极材料的研究进展
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 合金材料
        1.3.3 金属硫族化合物材料
    1.4 硒化钴基钠离子电池负极材料的研究现状
    1.5 钠离子电池负极材料研究现状分析
    1.6 本文的研究目的与研究内容
第2章 实验仪器和方法
    2.1 实验试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 电极材料的制备
        2.2.1 前驱体(C_(10)H_(16)CoO_(11)和C_(10)H_(16)Co(Ni)O_(11))的制备
        2.2.2 CoSe和 Co(Ni)Se的制备
        2.2.3 CoSe和 Co(Ni)Se表面碳壳的制备
    2.3 材料表征方法
    2.4 电极片的制备及电池组装
        2.4.1 电极片的制备
        2.4.2 电池的制备
    2.5 电化学性能测试表征
        2.5.1 电池恒电流充放电性能测试
        2.5.2 CV测试
第3章 COSE及 COSE@C钠离子电池负极材料的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 COSE电极材料的制备及储钠研究
        3.2.1 前驱体C_(10)H_(16)CoO_(11)的表征
        3.2.2 CoSe电极材料的表征
        3.2.3 CoSe电极材料的储钠特性研究
    3.3 COSE@C电极材料的制备及储钠研究
        3.3.1 CoSe@C电极材料的表征
        3.3.2 CoSe@C电极材料的储钠特性研究
    3.4 本章小结
第4章 CO(NI)SE@C电极材料的制备及储能研究
    4.1 引言
    4.2 前驱体C_(10)H_(16)CO(NI)O_(11)的表征
    4.3 CO(NI)SE@C电极材料的表征
    4.4 CO(NI)SE@C电极材料的储钠性能研究
        4.4.1 循环及倍率性能研究
        4.4.2 CV及充放电测试分析
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3683701