碳復(fù)合銻基、硫基電極材料的合成及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、碳材料與納米材料的復(fù)合是提高鋰離子和鈉離子電池電極材料電化學(xué)性能的主要方法。在本論文中，分別合成了碳復(fù)合銻(Sb)負(fù)極材料和碳復(fù)合硫(S)正極材料，并并研究了其中碳的引入對(duì)電池電化學(xué)性能的影響，本論文的主要主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.發(fā)展了銻/碳(Sb/NPC)復(fù)合電極材料的制備方法。首先采用水熱法制備了一維的氨三乙酸鎳(Ni-NTA)配合物前體，再將其在Ar氣保護(hù)下，熱分解得到嵌有鎳(Ni)金屬顆粒的氮摻雜的一維碳復(fù)合材料，隨后通

2、過(guò)納米限域的置換法，與SbCl3反應(yīng)生成負(fù)載Sb納米顆粒的一維N摻雜多孔結(jié)構(gòu)的銻碳復(fù)合物（記為Sb/NPC），其中金屬顆粒的尺寸約為10-20 nm。將此Sb/NPC復(fù)合材料作為負(fù)極材料時(shí)，在鋰離子電池中，在200 mA/g電流下，循環(huán)100圈后，可逆容量為556 mAh/g。在鈉離子電池中，100 mA/g電流下，循環(huán)100圈，容量為400.9 mAh/g。與之前文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的類似材料相比，該復(fù)合材料的電化學(xué)性能得到提升。該材料性能的提升

3、，主要是由于這種獨(dú)特的納米構(gòu)筑:氮摻雜，一維，多孔，納米化的銻顆粒，該材料具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，可以有效的緩解Sb電極材料在鋰離子嵌入脫出的過(guò)程中的體積膨脹問(wèn)題。
　　2.發(fā)展了硫/碳(S/NPC-Cu)復(fù)合電極材料的制備方法。首先采用乙二胺四乙酸(EDTA)，三聚氰胺為碳源和氮源，硝酸銅為金屬源，通過(guò)高溫?zé)峤獍l(fā)制備了均勻負(fù)載金屬銅(Cu)的氮摻雜的多孔碳納米片，再將其與單質(zhì)硫粉通過(guò)真空加熱復(fù)合，制備了硫/硫化銅/碳（記為S/NP