發(fā)布時(shí)間：2021-08-29 17:58

　　隨著人們生活水平的不斷提高,便攜式電子產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉ钪械玫搅藦V泛的使用。鋰離子電池因?yàn)橘|(zhì)量輕、容量高、壽命長的優(yōu)點(diǎn),成為當(dāng)前最為流行的便攜式儲(chǔ)能設(shè)備。伴隨著鋰離子電池的大量使用,鋰資源的儲(chǔ)量不足和分布不均衡問題,限制了其未來的可持續(xù)發(fā)展。而鈉資源儲(chǔ)量大、分布廣泛、成本低,因此鈉離子電池引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注,它被視為鋰離子電池的重要補(bǔ)充和替代選擇。石墨是當(dāng)前鋰電池普遍使用的負(fù)極材料,但是其較低的儲(chǔ)鋰容量(372 mAh g^-1)和儲(chǔ)鈉容量(35 mAh g^-1),極大地限制了其在儲(chǔ)鋰/鈉負(fù)極材料上的應(yīng)用。VA族合金（銻、鉍、磷等）負(fù)極材料具有較高的理論比容量,然而這些材料在循環(huán)過程中較大的體積變化會(huì)引起合金材料的粉碎,導(dǎo)致其較差的循環(huán)性能。合金材料的納米化可以有效地緩沖體積膨脹帶來的應(yīng)力變化,抑制電極材料粉化,進(jìn)而提高合金電極的循環(huán)性能。在本論文中,我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了幾種不同的VA族納米負(fù)極材料,這些材料表現(xiàn)了優(yōu)異的電化學(xué)儲(chǔ)鋰/鈉性能,主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下:（1）我們采用液相剝離方法制備了少層銻烯（FLA）,該材料表現(xiàn)出優(yōu)異的儲(chǔ)鈉性能。... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

常見幾種電池能量-功率比較圖

圖 1.2 LiCoO2正極和石墨負(fù)極組成的鋰離子電池的示意圖[21]。igure 1.2 The schematic diagram of LiCoO2anode and graphite anode for lithium ion batter 鋰離子電池電極材料的研究概況.1 鋰離子電池正極材料正極材料：正極材料性能的好壞會(huì)直接影響到全電池的綜合性能，優(yōu)異的一般需要滿足以下特點(diǎn)[26,27]：1）電壓平臺(tái)要高；2）材料在 Li+的脫出和嵌入電過程中結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定；3）較高的質(zhì)量或者體積比容量。鋰離子電池正極材料按照其結(jié)構(gòu)類型主要分為：層狀結(jié)構(gòu)、尖晶石相結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和 Tavorite 結(jié)構(gòu)[28]。

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文置，Li+可以在 CoO6層間進(jìn)行自由的嵌入和脫出，而晶體的結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定不的理論容量（質(zhì)量比容量：274 mAh g-1，體積比容量 1363 mAh cm-3）和良穩(wěn)定性，使得 LCO 成為一種優(yōu)異的正極材料[31,32]。但是鈷的成本比較高，成本讓消費(fèi)者更好的接受產(chǎn)品，因此在鋰離子電池商品化過程中，需要設(shè)其他可替代LCO的正極材料。例如Shaju等人使用了更為廉價(jià)的Mn和Ni元出了三元大孔 LiNixCo1-2xMnxO2材料，容量高達(dá) 277 mAh g-1，并且 Ni、M三者的比例可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)控，三元材料為鋰離子電池電池正極料的發(fā)一個(gè)非常有前景的方向[14,33]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3371117