鋰離子電池的性能優(yōu)異,現(xiàn)如今已在各個(gè)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用。但是鋰資源是極其有限的,隨著發(fā)展的需求將難以供應(yīng),于是,很多研究者把方向轉(zhuǎn)換到鈉離子的研究上。鈉和鋰在元素周期中處于同族,它們的化學(xué)性質(zhì)相似;而且相比于鋰,鈉資源豐富,價(jià)格便宜,分布廣泛,易于獲取,具有原材料成本低等諸多潛在優(yōu)勢,適合于大規(guī)模儲能,是一種極具發(fā)展前景的新型綠色環(huán)保儲能電池。在此背景下,本論文通過高溫固相合成法,成功制備了鈉離電池正極材料Na₂Ni₂TeO₆和它改性后的化合物,然后使用各種表征手段對制備的化合物進(jìn)行物理性質(zhì)的表征并對其電化學(xué)性能進(jìn)行測試分析。本論文的主要內(nèi)容如下:（1）通過高溫固相合成法制備正極材料Na₂Ni₂TeO₆,然后使用X射線衍射測試、掃描電子顯微鏡測試以及充放電測試對合成的化合物的性能多次進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)分析表明:在馬弗爐中第一階段用650℃燒結(jié)12 h,第二階段用900℃燒結(jié)24h,鈉不過量的條件下合成的正極材料晶體結(jié)構(gòu)良好而且電化學(xué)性能優(yōu)異。其首次放電比容量可以達(dá)... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Na離子電池工作示意圖

結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接決定了其在電池的充電和放電過程中的循出和嵌入過程中，循環(huán)性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是成正相關(guān)的。能在正常工作過程中，電極材料在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)保持著良出氣體并且不和電解質(zhì)中的組成物發(fā)生反應(yīng)。來說，在地殼中含量豐富，且環(huán)境友好的金屬元素是我們選如 Te，Ni 等。見的幾種鈉離子電池正極材料在后面會詳細(xì)介紹到。渡金屬氧化物材料離子電池正極材料中，與鋰離子電池中 LiMO2的結(jié)構(gòu)相似，料研究中較早的一類，其中過渡金屬氧化物我們一般用 NaxNi、Co、V、Cu、Cr 等元素中的一種或幾種）表示。到現(xiàn)今 Mn 的氧化物是研究最多的過渡金屬氧化物。

CoO2當(dāng)屬 P2 結(jié)構(gòu)中能量密度最高的，達(dá)稱取合適比例的 Na2O2和 Co3O4在研缽 750℃，保溫 30h，將反應(yīng)生成的物質(zhì)在，得到的最終物質(zhì)即是 P2 相的 Na0.7CoO各種晶體形態(tài)，還具有不同的晶體結(jié)構(gòu)常見的鈉電正極材料中被研究者們探索最道結(jié)構(gòu)；x≥0.45：層狀結(jié)構(gòu)；x=1：低溫條交晶系。axMnO2氧化物正極材料中是屬于比容量Na0.44MnO2的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，是正交晶系元，其主體結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示。其中大的道則是 Na1 離子所占據(jù)，其中大部分的的脫嵌。其中所產(chǎn)生的應(yīng)力是 Na0.44Mn料的結(jié)構(gòu)極其穩(wěn)定，這也是鈉離子電池及保持較高容量的主要原因。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈉離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 方永進(jìn),陳重學(xué),艾新平,楊漢西,曹余良.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]電化學(xué)沉積制備V2O5薄膜電極的表面結(jié)構(gòu)及儲鈉性能[J]. 李延偉,李世玉,謝志平,姚金環(huán),姜吉瓊,張靈志.  化工學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]聚陰離子型鋰離子電池正極材料研究進(jìn)展[J]. 施志聰,楊勇.  化學(xué)進(jìn)展. 2005(04)



本文編號：3350149