钾离子电池锑基负极材料的制备及储钾性能研究
发布时间：2020-12-26 16:18
钾离子与锂离子相比具有较大的离子半径,其缓慢的反应动力学限制了钾离子电池负极材料的储钾性能,因此负极材料的改性成为研究的热点。Sb基负极材料具有较高的理论比容量,但其在电池充放电过程中较大的体积变化易引起电极粉末化、库伦效率低、循环性能差等问题,因此本论文主要围绕Sb基负极材料的改性研究,采用可溶盐作为模板,通过原位化学气相沉积法制备了锑/碳复合微纳材料,研究了其储钾性能,具体如下:（1）采用冷冻干燥法结合化学气相沉积法制备了三维多孔锑内嵌石墨化碳（Sb@C）纳米复合负极材料。研究了煅烧温度、前驱体中碳源加入量等参数对Sb@C影响,探讨了 Sb@C的储钾性能。前驱体中柠檬酸铵与碳源的比例为14.7 g:2.5 g时,可获得7-10 nm的Sb纳米金属颗粒嵌入到超薄石墨烯碳片上。Sb@C纳米复合负极材料显示较好的储钾性能,在电流密度100 mA g-1时,可逆放电比容量可达291 mAh g-1,充放电循环100次后可逆比容量仍可达260 mAh g-1。（2）采用二次气相沉积法处理Sb@C制备了中空三明治状硒-锑-碳纳米复合材料（3D Se@Sb@C）。研究了烧结方式对3D Se@Sb...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钾离子电池正极材料研究进展[31]
除了正极材料外,负极材料在钾离子电池中的研究也至关重要。如图1-4所示,在钾离子电池负极材料中碳基材料和非碳基材料比如硫化物[32-34]、磷化物[35-37]等都已经被深入探究。1.3 钾离子电池负极材料
近年来,随着负极材料的不断探究,钛基材料以其超小的体积膨胀率、化学性质稳定、对环境友好等优点深受科研工作者的青睐。目前氧化钛TiO2、钛酸盐[48-49](例如K2Ti8O17)、钛磷酸盐[50](KTi2(PO4)3)和碳化钛类化合物[51-52](Ti3C2)等材料研究最为广泛。对于金属有机机框架来说作为电池负极材料,有利于循环时电子传输、合成条件多样、且孔隙率较高等优点,也被相关领域科研工作者不断进行深入探究。山东大学冯金奎教授课题组[91]制备的钛金属有机框架用于钾离子电池,由于具有高的比表面积,且平均的孔径大小1.60 nm等优点在之后的电化学性能测试中表现出优异的性能,在电流密度50 mA g-1下循环200圈后仍然具有153 mAh g-1的比容量,在电流密度200 mA g-1时循环2000周后容量保持率为90.2%,其性能图如下图所示[53]。1.3.4其它负极材料
本文编号：2940042
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钾离子电池正极材料研究进展[31]
除了正极材料外,负极材料在钾离子电池中的研究也至关重要。如图1-4所示,在钾离子电池负极材料中碳基材料和非碳基材料比如硫化物[32-34]、磷化物[35-37]等都已经被深入探究。1.3 钾离子电池负极材料
近年来,随着负极材料的不断探究,钛基材料以其超小的体积膨胀率、化学性质稳定、对环境友好等优点深受科研工作者的青睐。目前氧化钛TiO2、钛酸盐[48-49](例如K2Ti8O17)、钛磷酸盐[50](KTi2(PO4)3)和碳化钛类化合物[51-52](Ti3C2)等材料研究最为广泛。对于金属有机机框架来说作为电池负极材料,有利于循环时电子传输、合成条件多样、且孔隙率较高等优点,也被相关领域科研工作者不断进行深入探究。山东大学冯金奎教授课题组[91]制备的钛金属有机框架用于钾离子电池,由于具有高的比表面积,且平均的孔径大小1.60 nm等优点在之后的电化学性能测试中表现出优异的性能,在电流密度50 mA g-1下循环200圈后仍然具有153 mAh g-1的比容量,在电流密度200 mA g-1时循环2000周后容量保持率为90.2%,其性能图如下图所示[53]。1.3.4其它负极材料
本文编号：2940042
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