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鉍/銻基負(fù)極的結(jié)構(gòu)調(diào)控、儲鈉性能與儲鈉機(jī)理研究

發(fā)布時間:2024-07-07 08:17
  化石燃料的枯竭及其燃燒帶來的環(huán)境問題帶動了可再生能源的發(fā)展,而可再生能源固有的不穩(wěn)定性進(jìn)一步推動了大規(guī)模儲能設(shè)備的發(fā)展。因大規(guī)模應(yīng)用所突顯的成本因素和鋰資源的稀缺性及高成本,技術(shù)成熟的鏗離子電池并不適合這一領(lǐng)域。相比之下,鈉離子電池由于鈉的低成本和易獲取特性而表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。然而,鈉離子電池負(fù)極材料的研究遇到了很大瓶頸,因為鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的石墨負(fù)極并不能有效儲鈉。因此,構(gòu)建具有高比容量、優(yōu)異倍率性能和高穩(wěn)定性的負(fù)極材料是現(xiàn)階段研究的重點。合金型負(fù)極由于較高的理論比容量(如鉍:385 mAhg-1;錫:847 mAh g-1;銻:660 mAh g-1)和低的充放電平臺(小于1 V(vs.Na+/Na))而受到了廣泛關(guān)注。但是,其循環(huán)過程中巨大的體積變化導(dǎo)致嚴(yán)重的團(tuán)聚和粉化,限制了它們的循環(huán)穩(wěn)定性。通過構(gòu)筑納米多孔結(jié)構(gòu)和合金化策略,可以有效地緩解體積膨脹,并增強(qiáng)離子/電荷的傳輸。本文利用快速凝固-脫合金方法和磁控濺射技術(shù),成功制備了具有納米多孔結(jié)構(gòu)的Bi基(Bi,Bi-Sb,Bi-Ni)合金和具有納米柱-通道結(jié)構(gòu)的濺射Sb薄膜,并利用實驗和模擬相結(jié)合的手段研究了其儲鈉性能和電...

【文章頁數(shù)】:243 頁

【學(xué)位級別】:博士

【部分圖文】:

圖1.2?(a)鋰資源分布區(qū)域和地緣戰(zhàn)略影響地圖^?(b)地殼中元素的豐度⑶??Fig.?1.2?(a)?Map?of?lithium?resou?

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?山東大學(xué)博士學(xué)位論文???


圖1.8由PDF分析和NMR得出的Sb的首圈脫鈉-再鈉化機(jī)理(C/20)[69]??Fig.?1.8?PDF?and?NMR-derived?mechanism?of?(de)sodiation?of?antimony?from?the?first??desodiation?during?galv?

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?第一章緒論???與上述實驗結(jié)果一致。Allen等[69]利用原位對分布函數(shù)(PDF)分析和固態(tài)核磁共??振(NMR),得出了球磨后Sb粉的鈉化-脫鈉過程(圖1.8):??0?-1??'?c-Na3Sb?■?=?c-Na3Sb??=a-Na,?7Sb??1.7??QB?^?=?a....


圖1.12?Aul0-Ag90?(at.%)合金人造表面坑的模擬腐蝕過程??Fig.?1.12?Simulated?evolution?of?an?artificial?pit?in?Aul0-Ag90?(at.%)ll34J??

圖1.12?Aul0-Ag90?(at.%)合金人造表面坑的模擬腐蝕過程??Fig.?1.12?Simulated?evolution?of?an?artificial?pit?in?Aul0-Ag90?(at.%)ll34J??

第一章緒論??表面,留下的Au原子表面擴(kuò)散形成富Au的島狀區(qū)域,導(dǎo)致表面重新有序化,??隨后,新暴露的Ag原子繼續(xù)被腐蝕,通過不斷重復(fù)上述過程,最終形成了納米??多孔Au層。??Wr:?r?X,?r-?p?w:??咒■?%?'??w喝??W.…*?—??圖1.12?Aul0-Ag....



本文編號:4003420

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