过渡金属硫化物储能电极材料设计制备及电化学性能研究

发布时间：2024-02-01 16:11

　　本论文主要针对过渡金属硫属电极材料结构稳定性差及本身离子电导率和电子电导率低的难题,设计并合成独特的纳米结构,以期利用纳米结构的显著优势改善电极材料在循环过程中受应力破坏而导致结构不稳定、循环性能差的问题,从而获得高容量﹑高倍率性能的过渡金属硫化物钠离子电池负极材料和镁基混合离子电池正极材料。同时探究离子扩散、电子传输、极化、循环可逆性间的相互关系,揭示电化学过程中内在的反应机制与结构性能相关性,并以此进一步优化了镍基和钒基过渡金属硫化物作为钠离子/镁锂混合离子电池正负极电极材料的电化学性能,取得了一系列有意义的研究成果:(1)NiS₂在充放电过程中发生了转化反应,体积变化较大,结构易遭到破坏,电极材料循环稳定性差,为了克服这一瓶颈,本文设计制备了三维多孔NiS₂纳米球。多孔结构可以为循环中的电极材料提供足够的空间来缓解体积膨胀,保证电极的循环稳定性。此外,多孔结构可以有效缩短离子传输路径,提高材料离子电导率,并且多孔的存在使材料拥有较大的比表面积,可提供更多的活性位点,增大电极材料表面与电解液的有效接触面积,这种结构使得材料拥有更多的赝电容...

【文章页数】：158 页

【部分图文】：

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本文编号：3892403