本文的目的是開發(fā)擁有優(yōu)異電化學性能的鈉離子電池用負極材料,在保證材料的比容量的同時提高材料的循環(huán)性能和倍率性能,制備出有可能實現(xiàn)商業(yè)化應用的鈉離子電池負極材料。本文的研究內容主包括以下幾個方面: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構的氮硫共摻雜石墨烯,大大優(yōu)化了異質原子摻雜石墨烯的制備過程。通過改變燒結的溫度,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極材料的其電化學性能。實驗表明,在750℃下熱處理得到的材料同時具有較高的比容量,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極材料,通過在溶膠凝膠法前驅體中加入含金屬鈷鹽的原材料,將硫化鈷量子點的生長和氮硫共摻雜石墨烯的生成融合在一個步驟,形成氮硫共摻雜石墨烯包覆硫化鈷量子點的納米復合材料。該復合材料有效解決了硫化物應用于在鈉離子電池負極過程中所存在的因體積膨脹導致的不穩(wěn)定性的問題,而且功能化石墨烯的高導電性也有效...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１特斯拉Ｍｏｄｅｌ?Ｓ電池板結構??

己經(jīng)引起了科學研究者的強烈興趣。在各類新型能源中，鋰，可二次使用，同時對環(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用在各類電子產品中，如手機、筆記本電腦、ＭＰ３等，步。在各種能源存儲技術中，化學儲能技術（主要是指以鉛池為代....

圖1.2地殼上的元素豐度P1

碩電池包再組成電池組。單個電動汽車的能源系統(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用，鋰資源采應用不斷較少，造成了鋰的價格不斷升高和鋰離子電池的生產成為止，尚未有成熟的鋰回收體系，因此，鋰離子電池價格的不斷升進一步商業(yè)化的阻礙。因此，發(fā)展下一代新型儲能二....

圖1.4I8b50型號的鈉離子電池

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)化式電子設備和電動汽車等。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??１．２．２鈉離子電池的組成??圖１．４是由科學家開發(fā)出的１８６５０鈉離子電池，目前己經(jīng)得到了廣泛的商業(yè)化應用，??例如各類便攜式電子設備和電動汽車等。電池的正負極材料目前還是商業(yè)機密，但是己??經(jīng)讓人們看到了鈉離子電池的廣泛應用前景。??＊?＊??圖....

本文編號：4003182