水系钠离子电池磷酸盐电极材料的制备与电化学性质研究

发布时间：2024-12-18 07:15

　　水系钠离子电池是一种成本低廉、安全可靠、易于维护的新型化学电源,可以通过充放电方式将电能转化成化学能,然后通过放电方式将化学能转化成电能,在可再生领域展现出重要应用前景。NASICON型磷酸盐电化学活性高,是一类有应用潜力的水系钠离子电池电极材料。但是,这类材料在水系电解液中结构不稳定,易发生化学溶解,循环性能不足。本论文通过采用阳离子掺杂、表面包覆等策略设计高性能的磷酸盐电极材料,并组装出能够稳定循环的水系钠离子电池。主要内容如下:(1)磷酸钒钛钠正极材料的设计制备与性能研究:通过溶胶凝胶法制备系列Ti掺杂的Na3xV2xTix(PO4)3/C(0≤x≤1)材料;通过XRD、恒流充放电等技术研究Ti掺杂对材料晶体结构和电化学性质的影响;利用循环伏安、恒电流间歇滴定、交流阻抗等方法研究材料在充放电过程中的反应动力学;运用非原位XRD技术研究材料在脱嵌钠过程中的结构相变机制。研究结果表明,Ti掺杂可以明显提升材料的循环稳定性,但会降低其可逆容量。其中,Na2.2V1.2Ti0.8(PO4)3/C在1C倍率下的可逆容量为61.7 mAh.g-1,平均工作电位约0.5 V(vs Ag/AgCl...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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本文编号：4017133