鋰-鈉離子電池釩基正極材料的制備及性能研究.pdf

1、鋰離子電池是一種新型可充放電儲(chǔ)能設(shè)備，具有容量高，壽命長(zhǎng)，安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。在21世紀(jì)受到廣泛應(yīng)用，一方面隨著手持、可穿戴設(shè)備向著精致小巧的方向發(fā)展，這就要求鋰離子電池在具有高能量密度的前提下，進(jìn)行小型化。另一方面由于大型儲(chǔ)能設(shè)備的不斷應(yīng)用，鋰資源儲(chǔ)量難以滿足社會(huì)發(fā)展的需要，因此具有豐富資源的鈉離子電池作為鋰離子電池的補(bǔ)充應(yīng)運(yùn)而生。開(kāi)發(fā)高性能、高性價(jià)比的鈉離子電池電極材料具有重要意義。我國(guó)是釩資源大國(guó)，擁有豐富的資源，開(kāi)發(fā)高附加值的釩系產(chǎn)

2、品，對(duì)我國(guó)資源利用，經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義。本文發(fā)展一步水熱法制備釩基納米材料，探索其作為鋰/鈉離子電池正極材料性能。
　　緒論中我們主要介紹了鋰/鈉離子電池特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)以及工作原理，并對(duì)一些常見(jiàn)的鋰/鈉離子電池正極材料的特點(diǎn)和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。最后簡(jiǎn)要地介紹了當(dāng)今鋰/鈉離子電池的發(fā)展方向和本論文的選題背景。
　　第二章首先列出了論文中所需藥品和實(shí)驗(yàn)儀器，并對(duì)簡(jiǎn)要介紹了儀器的工作原理及電化學(xué)性能的測(cè)試方法。最后描述了實(shí)驗(yàn)中紐扣電

3、池的組裝方法。
　　以V2O5和Na2SO4為原料，通過(guò)水熱法研究制備了Na2V6O16納米線正極材料，探索其作為鋰離子電池正極材料的可能應(yīng)用。對(duì)Na2V6O16進(jìn)行了包括XRD，SEM， TEM，F(xiàn)T-IR，TGA等表征。利用真空抽濾的方法制作了釩酸鈉和炭黑(NaVO/CB)或多壁碳納米管(NaVO/MWCNTs)無(wú)粘結(jié)劑柔性電極，并對(duì)其鋰離子電池性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示：樣品經(jīng)過(guò)熱處理后提高了循環(huán)穩(wěn)定性，在150mA g-1電流

4、下循環(huán)100次，容量保持率分別為75.3％(熱處理)和48.1%(沒(méi)有熱處理)。對(duì)于 NaVO/CB電極，首次循環(huán)容量為235mAh g-1，循環(huán)一百周期減小到147mAh g-1。對(duì)于NaVO/MWCNTs電極首次循環(huán)容量為294mAh g-1，循環(huán)一百周期減小到180 mAh g-1，即使在第一百周期后仍然具有較高的容量。
　　以氧化石墨烯(GO)及上述方法合成的Na2V6O16為原料，通過(guò)水熱法將一維V2O5納米帶(V2O5