氟磷酸亞鐵鈉正極材料的制備及性能研究.pdf

1、鋰離子二次電池是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新型二次電池，因其優(yōu)異的性能，發(fā)展十分迅速，已廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生活的各個(gè)方面。作為一種新型能源，目前鋰離子電池仍存在價(jià)格較高、安全性不足等問題。而鈉離子電池因具有成本低、安全性能高等獨(dú)特的優(yōu)勢，是一很有潛力的替代品。鈉離子電池的優(yōu)異性能在很大程度上取決于正、負(fù)極材料的選擇和制備，在當(dāng)前負(fù)極材料的研究取得良好進(jìn)展的前提下，獲得鈉離子嵌入/脫嵌性能良好的正極材料成為該類電池發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。本文

2、將借助X-射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、差熱分析以及電化學(xué)測試等方法，系統(tǒng)研究多種制備法對(duì)所合成的鈉離子二次電池正極活性材料氟磷酸亞鐵鈉的微結(jié)構(gòu)以及循環(huán)可逆容量、循環(huán)伏安性能、交流阻抗譜的影響。 首先采用固相法制備了氟磷酸亞鐵鈉粉體，研究了不同煅燒溫度對(duì)合成材料顯微結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響，結(jié)果表明750℃下合成材料體現(xiàn)出較好的電化學(xué)性能，首次放電容量為60mAh/g，循環(huán)20次后，容量下降為51.1mAh/g。隨后采用在材料表面

3、覆碳的方法對(duì)氟磷酸亞鐵鈉進(jìn)行改性，結(jié)果表明當(dāng)摻碳量為5﹪時(shí)，電池的首次放電比容量為111mAh/g，第20次的放電比容量為102.1mAh/g。比較了固相法和溶膠凝膠法合成的氟磷酸亞鐵鈉粉體的電化學(xué)性能，結(jié)果表明溶膠凝膠法合成的正極電化學(xué)性能明顯優(yōu)于固相法合成的正極電化學(xué)性能：首次放電比容量達(dá)到了91mAh/g，20次循環(huán)后放電比容量為81.71mAh/g。本文還探索了利用溶膠凝膠法在模板中合成氟磷酸亞鐵鈉納米線，發(fā)現(xiàn)該法制備的材料初次