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異質(zhì)原子摻雜石墨烯及其納米復(fù)合材料的儲(chǔ)鈉應(yīng)用研究

發(fā)布時(shí)間:2024-07-07 04:52
  本文的目的是開發(fā)擁有優(yōu)異電化學(xué)性能的鈉離子電池用負(fù)極材料,在保證材料的比容量的同時(shí)提高材料的循環(huán)性能和倍率性能,制備出有可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的鈉離子電池負(fù)極材料。本文的研究內(nèi)容主包括以下幾個(gè)方面:一,使用成本低廉,操作簡便的溶膠凝膠法制備具有超薄納米結(jié)構(gòu)的氮硫共摻雜石墨烯,大大優(yōu)化了異質(zhì)原子摻雜石墨烯的制備過程。通過改變燒結(jié)的溫度,獲得氮、硫含量適中且形貌優(yōu)異的超薄石墨烯納米片,并且測試材料作為鈉離子電池負(fù)極材料的其電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)表明,在750℃下熱處理得到的材料同時(shí)具有較高的比容量,優(yōu)異的循環(huán)性能和倍率性能。得到的電極材料在100 mA g-1的電流密度下,能夠提供接近300 mAhg-1的比容量,并在1 A g-1的大電流密度下循環(huán)了 10000周。二,為了獲得高穩(wěn)定性以及高容量的鈉離子電池負(fù)極材料,通過在溶膠凝膠法前驅(qū)體中加入含金屬鈷鹽的原材料,將硫化鈷量子點(diǎn)的生長和氮硫共摻雜石墨烯的生成融合在一個(gè)步驟,形成氮硫共摻雜石墨烯包覆硫化鈷量子點(diǎn)的納米復(fù)合材料。該復(fù)合材料有效解決了硫化物應(yīng)用于在鈉離子電池負(fù)極過程中所存在的因體積膨脹導(dǎo)致的不穩(wěn)定性的問題,而且功能化石墨烯的高導(dǎo)電性也有效...

【文章頁數(shù)】:69 頁

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

圖1.1特斯拉Model?S電池板結(jié)構(gòu)??

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己經(jīng)引起了科學(xué)研究者的強(qiáng)烈興趣。在各類新型能源中,鋰,可二次使用,同時(shí)對(duì)環(huán)境友好,作為一種清潔型二次能源,年,索尼公司首先成功研發(fā)出了?LiCoCVC電池并且成功將其成功應(yīng)用在各類電子產(chǎn)品中,如手機(jī)、筆記本電腦、MP3等,步。在各種能源存儲(chǔ)技術(shù)中,化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)(主要是指以鉛池為代....


圖1.2地殼上的元素豐度P1

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碩電池包再組成電池組。單個(gè)電動(dòng)汽車的能源系統(tǒng)包含著龐大的鋰離們必須考慮鋰的稀缺性問題。隨著鋰離子電池的廣泛應(yīng)用,鋰資源采應(yīng)用不斷較少,造成了鋰的價(jià)格不斷升高和鋰離子電池的生產(chǎn)成為止,尚未有成熟的鋰回收體系,因此,鋰離子電池價(jià)格的不斷升進(jìn)一步商業(yè)化的阻礙。因此,發(fā)展下一代新型儲(chǔ)能二....


圖1.4I8b50型號(hào)的鈉離子電池

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CSiarge??Discharge??Electrolyte??Positive?electrode?Negative?electrode??圖1.3鈉離子電池示意圖⑴??池的組成??科學(xué)家開發(fā)出的18650鈉離子電池,目前己經(jīng)得到了廣泛的商業(yè)化式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車等。電池的正....


圖1.3鈉離子電池示意圖⑴??

圖1.3鈉離子電池示意圖⑴??

圖1.3鈉離子電池示意圖⑴??1.2.2鈉離子電池的組成??圖1.4是由科學(xué)家開發(fā)出的18650鈉離子電池,目前己經(jīng)得到了廣泛的商業(yè)化應(yīng)用,??例如各類便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車等。電池的正負(fù)極材料目前還是商業(yè)機(jī)密,但是己??經(jīng)讓人們看到了鈉離子電池的廣泛應(yīng)用前景。??*?*??圖....



本文編號(hào):4003182

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