本文通過簡單的固相法合成P2型層狀鈷錳氧化物Na_0.59Co_0.2Mn_0.8O₂材料,并對其進行B、Mo、Y等元素?fù)诫s,將其作為鈉離子電池正極材料研究其結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的變化。使用X射線衍射儀（XRD）進行結(jié)構(gòu)表征,使用X射線光電子能譜（XPS）進行元素價態(tài)分析,使用場發(fā)射電子顯微鏡-能量色散譜（FESEM-EDS）進行形貌及元素分布分析。XRD及其Rietveld精修結(jié)果表明,Na_0.59Co_0.2Mn_0.8O₂樣品經(jīng)過B、Mo和Y摻雜后依然保持P6₃/mmc的空間群,P2相結(jié)構(gòu)沒有改變。FESEM測試結(jié)果顯示原始材料和摻雜樣品都具有片狀形貌特征。摻雜改性并沒有顯著改變層狀鈷錳氧化物的顆粒形態(tài)。EDS分析結(jié)果表明,Na、Co、Mn、B、O元素均勻分布在Na_0.59Co_0.2Mn_0.75B_0.05O

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈉離子電池正極Na0.44MnO2氧化物材料隧道結(jié)構(gòu)[6]

燕山大學(xué)工學(xué)碩士畢業(yè)論文8具有一定的限制。1.3.4普魯士藍(lán)類正極材料普魯士藍(lán)正極材料具有3D鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，顯示在圖1-6中[7]。含Ni、Cu的普魯士藍(lán)類化合物在水溶液電池中研究比較廣泛，有機鈉離子電池體系研究較少。普魯士藍(lán)類化合物成本低，電壓和容量高，有良好的潛在應(yīng)用前景。缺點是該材料極易形成缺陷，從而使材料的整體容量和電化學(xué)性能變差，需要在循環(huán)穩(wěn)定性改善方面做出很大的工作。另外該材料在高溫下易受熱分解，存在一定的安全隱患。圖1-6普魯士藍(lán)材料結(jié)構(gòu)[7]1.4本論文的選題依據(jù)及研究內(nèi)容本文從制備方法簡單、理論容量較高的P2型層狀氧化物材料入手，針對P2型層狀氧化物材料的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能較差等缺點，選用Na0.59Co0.2Mn0.8O2作為母體材料，并對其進行硼、鉬、釔等元素?fù)诫s，以達(dá)到改善Na0.59Co0.2Mn0.8O2原始材料的循環(huán)性能和速率性能的目的。具體內(nèi)容為：（1）通過球磨輔助高溫固相法合成Na0.59Co0.2Mn0.8O2樣品，并采用同樣方法對其進行B元素?fù)诫s，研究B元素?fù)诫s后母體材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2樣品的形貌結(jié)構(gòu)變化以及B元素?fù)诫s對其電化學(xué)性能和動力學(xué)的影響；（2）采用球磨輔助高溫固相法對母體材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2樣品進行Mo元素?fù)诫s，通過結(jié)構(gòu)表征和電化學(xué)測試等手段研究Mo元素?fù)诫s后母體材料Na0.59Co0.2Mn0.8O2的形貌結(jié)構(gòu)變化以及Mo元素?fù)诫s對其電化學(xué)性能和動力學(xué)的影

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈉離子電池正極材料研究進展[J]. 劉艷蕊,張明崗,陳世娟.  電池. 2019(03)
[2]室溫鈉離子電池材料及器件研究進展[J]. 陸雅翔,趙成龍,容曉暉,陳立泉,胡勇勝.  物理學(xué)報. 2018(12)
[3]鈉離子電池正負(fù)極材料研究新進展[J]. 潘都,戚興國,劉麗露,蔣禮威,陸雅翔,白瑩,胡勇勝,陳立泉.  硅酸鹽學(xué)報. 2018(04)
[4]室溫鈉離子電池的研究進展[J]. 張鼎,趙小敏,徐守冬,王曉敏,劉世斌.  新材料產(chǎn)業(yè). 2017(03)
[5]鈉離子電池先進功能材料的研究進展[J]. 向興德,盧艷瑩,陳軍.  化學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[6]鈉離子電池正極材料研究進展[J]. 方永進,陳重學(xué),艾新平,楊漢西,曹余良.  物理化學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[7]Composites of sodium manganese oxides with enhanced electrochemical performance for sodium-ion batteries: Tailoring properties via controlling microstructure[J]. HUANG JiaJia,LUO Jian.  Science China（Technological Sciences）. 2016(07)
[8]室溫鈉離子儲能電池電極材料研究進展[J]. 王躍生,容曉暉,徐淑銀,胡勇勝,李泓,陳立泉.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(03)
[9]室溫鈉離子電池技術(shù)經(jīng)濟性分析[J]. 方錚,曹余良,胡勇勝,陳立泉,黃學(xué)杰.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(02)



本文編號：3279654