探究锡在钠离子电池层状铬基正极材料中的作用

发布时间：2022-12-05 02:24

　　当今社会,人类对电子产品越来越依赖,因此,对电化学储能这项技术的需求也日益剧增。迄今,广泛应用的锂电池具有高的能量密度等优点,但是它的发展受限于越来越少的锂储量。钠离子电池的潜在应用有望解决这一问题,钠在地球中的储量丰富、分布广泛、价格低廉,并且与锂有相似的物理化学性质,可以作为锂的替代材料应用于电池中。在层状铬酸钠（NaCrO₂）基础上发展的正极材料具有原料丰富、合成条件简单、成分可控等优点。但充电到高电压后,铬离子会从过渡金属层迁移到钠层中,铬酸钠的结构会发生不可逆结构转变,最终导致电池容量衰减。本研究通过向铬酸钠中掺入离子半径较大的锡（Sn）生成一种新的层状材料Na_0.7Cr_0.85Sn_0.15O₂。对材料进行X射线衍射分析和扫描电子显微镜表征,以及一系列的电化学测试和反应动力学测试,结果证明掺杂后的材料有平滑的电压曲线和稳定的晶体结构,并且缓解了容量的严重衰减,提高了循环稳定性。新型层状材料还具有更小的阻抗和极化,动力学性能更优异。此外,掺杂后的材料的空气稳定性也有很大... 

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【文章目录】：
1 实验材料和方法
    1.1 材料
    1.2 分析测试仪器
    1.3 NCSO和NCO的制备
    1.4 材料表征与测试
2 实验结果与讨论
    2.1 NCSO的结构与形貌表征
    2.2 电化学性能测试
        2.2.1 充放电测试
        2.2.2 循环性能与倍率特性
        2.2.3 电化学阻抗谱测试
    2.3 空气稳定性测试
3 结论



本文编号：3709476