NASICON型磷酸钛钠和磷酸钒钠电极材料的制备与储钠性能

发布时间：2021-01-30 07:39

　　由于钠元素具备储量丰富、价格低廉、分布广阔和绿色环保等优势,钠离子电池（SIB）引起了研究人员的广泛关注。然而,由于钠离子的半径和摩尔质量相对较大的缘故,导致了钠离子电池的综合性能还不能与锂离子电池媲美。为了推动钠离子电池在实际生活中的应用,必须研发出适合钠离子稳定嵌/脱的电极材料。在众多钠离子电极材料中,拥有钠超离子导体（NASICON）结构的聚阴离子型化合物极具应用的潜力。该类材料拥有开放式的三维框架晶体结构,在离子脱嵌过程中材料的体积变化非常小,有利于钠离子电池的循环稳定性。然而,这类材料的电子传导性能较差,严重影响其在高倍率电流下的电化学性能。本文主要针对NASICON型NaTi2（PO4）3（NTP）和Na3V2（PO4）3（NVP）两种电极材料进行研究,期望通过改变材料的微观形貌、与高导电碳材料复合以及制备自支撑复合电极的方法提高材料的储钠性能。主要研究内容如下:（1）通过静电自组装、冷冻干燥、物理按压以及退火处理,制备了一种由NTP介孔纳米颗粒、碳化牛血清与还原氧化石墨烯（rGO）组成的自支撑复合材料。在该复合材料中,3D互连的rGO同时充当了导电剂与金属集流器,这不仅降... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钠离子电池的工作原理
    1.3 钠离子电池正极材料
        1.3.1 过渡金属氧化物
        1.3.2 聚阴离子型化合物
        1.3.3 其他正极材料
    1.4 钠离子电池负极材料
        1.4.1 碳材料
        1.4.2 钛基材料
        1.4.3 金属硫化物
    1.5 本课题研究背景及意义
第2章 自支撑MNTP-TP@rGO复合材料的制备与储钠性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品与仪器
        2.2.2 多孔NTP纳米颗粒的合成
        2.2.3 自支撑MNTP-TP@rGO复合材料的制备
3V₂（PO₄）₃的制备">        2.2.4 碳包覆Na₃V₂（PO₄）₃的制备
        2.2.5 材料表征
        2.2.6 电化学测试
    2.3 结果与讨论
    2.4 全电池电化学性能测试
    2.5 本章小结
第3章 自支撑NVP-CNT@CNT复合材料的储钠性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品与仪器
        3.2.2 NVP-CNT复合微粒的制备
        3.2.3 自支撑NVP-CNT@CNT复合材料的制备
        3.2.4 材料表征
        3.2.5 电化学测试
    3.3 结果与讨论
    3.4 全电池电化学性能测试
    3.5 本章小结
第4章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]水热-溶胶-凝胶法合成多壁碳纳米管-Na3V2（PO4）3复合物及其作为锂离子电池正极材料的性能（英文）[J]. 王文俊,赵宏滨,袁安保,方建慧,徐甲强.  物理化学学报. 2014(06)



本文编号：3008526