2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本論文采用固相法合成LixNayTi6O14(x+y=4)負(fù)極材料,分析材料的電化學(xué)性能和嵌脫鋰動力學(xué)過程,并研究碳材料包覆對其結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。具體內(nèi)容如下:
  首先,從XRD和TEM結(jié)構(gòu)分析來看有兩個物質(zhì)是純相分別為Li2Na2Ti6O14和Na2Ti3O7,同時還有三個物質(zhì)為兩到三個相的混合物質(zhì)分別為Li4Ti6O14,NaLi3Ti6O14和Na3LiTi6O14。此外,表面形貌對比表明當(dāng)鈉逐漸取代鋰時顆粒從方形逐

2、漸變?yōu)閳A形,再從圓形逐漸變?yōu)榉叫蔚倪^程。Li4Ti6O14以其充放電過程中穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)而擁有最高的初始充電比容量達(dá)到了141.7mAh·g-1以及五十周之后最高的容量保持率為97.9%。
  其次,對Na2Li2Ti6O14進(jìn)行了擴(kuò)散系數(shù)的測定。循環(huán)伏安法測定得到的鋰離子嵌入和脫出的擴(kuò)散系數(shù)為6.2254×10-12和4.8715×10-12cm2·s-1。運用交流阻抗法測擴(kuò)散系數(shù)表明,放電和充電的擴(kuò)散系數(shù)在10-12~10-14之

3、間。作為鈉離子電池材料50次循環(huán)之后的只有70.7mAh·g-1,平均每周的效率只有86%左右,所以Na2Li2Ti6O14作為鈉離子電池負(fù)極材料并不理想。
  再次,確定Na2Li2Ti6O14最佳合成溫度為800℃。800℃下合成的Na2Li2Ti6O14具有最小的極化程度和最高的充放電比容量,循環(huán)性能的容量保持率也更高。對比1.0-3.0V和0.0-3.0V的原位XRD圖譜知道放電到1.0V和放電到0.0VNa2Li2Ti6

4、O14的嵌鋰量幾乎是一致的,放電到0.0V所產(chǎn)生的額外比容量是形成的SEI膜所造成的。而非原位TEM和XPS結(jié)果表明,Na2Li2Ti6O14在充放電之后結(jié)構(gòu)保持相當(dāng)?shù)暮?,表明其結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性。
  最后,通過不同碳源對Na2Li2Ti6O14進(jìn)行包覆改性。X射線粉末衍射測試結(jié)果表明得到的Na2Li2Ti6O14是純相無雜質(zhì)的。掃描電鏡和透射電鏡圖片顯示出Na2Li2Ti6O14顆粒被碳黑,石墨稀和碳納米管包裹大大加速電子的通過

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