目前,鋰離子電池已經廣泛應用在日常電子設備、新能源汽車和工業儲能等領域,然而有限的鋰資源和昂貴的鋰價格嚴重制約著鋰離子電池的大規模應用。由于鈉和鋰同屬于堿金屬元素,具有相似的物理化學性質,且鈉資源儲量豐富,故鈉離子電池有望成為新一代儲能和動力電池的理想選擇。縱觀鋰離子電池商業化進程,鈉離子電池商業化的關鍵在于開發綜合性能優異的電極材料。鈉離子電池負極材料當中,氧化鈷和硫化鈷等過渡金屬氧化物和硫化物,由于其理論容量較高,所以具有潛在的應用價值。然而氧化鈷和硫化鈷存在導電性較差和電化學反應中體積膨脹等問題,這些問題降低了氧化鈷和硫化鈷的電化學性能,限制著它們作為鈉離子電池負極材料的實際應用。為提高氧化鈷和硫化鈷的循環性能和倍率性能,本文將氧化鈷和硫化鈷與具有良好導電性和穩定結構的碳納米管復合,制備了Co₃O₄/CNTs、Co₉S₈/CNTs納米復合材料,并且用純的Co₃O₄和Co₉S₈樣品作為對比實驗。采用XRD,R...

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 鈉離子電池研究背景
    1.2 鈉離子電池簡介
    1.3 鈉離子電池的原理與結構
        1.3.1 鈉離子電池的原理
        1.3.2 鈉離子電池的結構
    1.4 鈉離子電池負極材料研究進展
        1.4.1 碳基材料
        1.4.2 合金類材料
        1.4.3 過渡金屬氧化物與硫化物
    1.5 碳納米管
        1.5.1 碳納米管簡介
        1.5.2 碳納米管在儲能方面的應用
    1.6 本文的意義及主要研究內容
第二章 實驗材料及測試方法
    2.1 實驗原料及儀器設備
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 儀器設備
    2.2 材料結構表征與分析
        2.2.1 X-射線電子衍射(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 拉曼光譜(Ramanspectroscopy)
        2.2.5 氮氣吸附性能(BET)
        2.2.6 熱重分析(TG)
    2.3 電化學性能測試
        2.3.1 負極材料極片的制備過程
        2.3.2 扣式電池的組裝過程
        2.3.3 電池充放電性能測試
        2.3.4 循環伏安測試(CV)
        2.3.5 交流阻抗測試(EIS)
第三章 Co₃O₄/CNTs復合材料及其電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 結果分析討論
        3.3.1 X-射線衍射分析
        3.3.2 拉曼光譜分析
        3.3.3 熱重分析
        3.3.4 掃描電鏡和透射電鏡分析
    3.4 電化學性能分析
        3.4.1 循環伏安分析和充放電性能分析
        3.4.2 循環性能分析
        3.4.3 倍率性能分析
        3.4.4 交流阻抗分析
    3.5 本章小節
第四章 Co₉S₈/CNTs復合材料及其電化學性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 結果與討論
        4.3.1 掃描電鏡和透射電鏡分析
        4.3.2 X-射線衍射分析
        4.3.3 拉曼光譜分析
        4.3.4 熱重分析
        4.3.5 比表面積分析
    4.4 電化學性能分析
        4.4.1 循環伏安分析和充放電性能分析
        4.4.2 循環性能分析
        4.4.3 倍率性能分析
        4.4.4 交流阻抗分析
    4.5 本章小結
第五章 結語
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發表的論文



本文編號：4003668