本文主要研究内容
作者张起豪（2019）在《磷酸钒钠/碳复合正极材料的研究》一文中研究指出：本论文以Na3V2（PO4）3（NVP）为基础材料,采用化学合成方法,通过对其进行碳包覆、晶粒纳米化、钒位铁元素掺杂、钠位锂元素掺杂等改性措施,合成了复合材料,提高了复合材料的电化学性能,并通过测试表征探索了复合材料的合成机制、组成、结构和电化学性能。采用竹质纤维素对Na3V2（PO4）3进行碳包覆改性,通过水热处理合成了具有超晶格量子点结构的Na3V2（PO4）3/碳复合材料。多功能竹质纤维素作为成核剂和硬碳源,可在硬碳中形成均匀分布的5-10nm Na3V2（PO4）3量子点晶粒。多功能竹质纤维素形成了层状结构的硬碳,显著提高了复合材料的比表面积和离子传输。其电化学分析结果表明,在0.1 C下首轮放电比容量为149 mAh g-1;在20 C下首轮放电比容量为66.48 mAh g-1,循环3000次后其放电比容量为37.6 mAh g-1。量子点改善了材料的组成结构,电化学性能得以提高。以葡萄糖酸-δ-内脂作为碳源和成核剂,采用溶胶凝胶法制备了Na3V2（PO4）3/碳复合材料。研究结果表明,通过葡萄糖酸-δ-内脂和磷酸钒钠协同作用,在复合材料中形成了花瓣状硬碳结构,5-20 nm晶粒在硬碳结构中均匀分散,显著提高了复合材料的倍率性能和钠离子扩散率。在0.5 C下首轮放电比容量为106 mAh g-1;在50 C下首轮放电比容量72.4 mAh g-1,循环10000次其放电比容量为33.4mAh g-1,容量保持率为46.3%。花瓣状硬碳结构控制晶体颗粒尺寸,显著提升了材料循环稳定性能。通过添加铁元素,采用溶胶凝胶法合成了Na3V2-xFex（PO4）3/HCS复合材料。研究结果表明,随着铁元素添加量的增多,晶格中磷酸铁钠峰值变得越来越明显;在铁元素影响下形成了片状的碳层结构,晶粒生长在片状碳层结构之中,复合材料具有较大的比表面积,有利于充放电过程中钠离子嵌入和脱出,使复合材料具有优异的电化学性能。当掺铁量为10%时,在0.5 C下首轮放电比容量达到105.6mAh g-1;在50 C下首轮放电比容量为79.17 mAh g-1,循环100次其放电比容量为77.7 mAh g-1,其容量保持率为98.14%。铁元素的掺杂导致片状碳层结构的形成,材料比容量得到明显提升。通过添加锂元素,采用溶胶凝胶法制备了Na3-xLixV2（PO4）3/C复合正极材料。研究结果表明,当添加少量锂元素时,形成菱方磷酸钒锂（LVP）相和菱方磷酸钒钠（NVP）相;随着掺锂量增大,菱方NVP相减少而菱方LVP相逐渐增加,最终复合材料中同时含有片状的单斜LVP、菱方LVP、菱方NVP三种晶相,其晶粒被包裹在片状碳中。当锂:钠=9:1摩尔比时,复合正极材料具有最佳的电化学性能。将其与硬碳负极组装成全电池,在0.5 C下首轮放电比容量为67.02 mAh g-1;在50C下首次放电比容量为50.45 mAh g-1,循环100次其放电比容量为46.9 mAh g-1,其库伦效率接近100%。锂元素的掺杂致使片状碳层结构的形成,对全电池电化学性能有显著提高。
Abstract
ben lun wen yi Na3V2（PO4）3（NVP）wei ji chu cai liao ,cai yong hua xue ge cheng fang fa ,tong guo dui ji jin hang tan bao fu 、jing li na mi hua 、fan wei tie yuan su can za 、na wei li yuan su can za deng gai xing cuo shi ,ge cheng le fu ge cai liao ,di gao le fu ge cai liao de dian hua xue xing neng ,bing tong guo ce shi biao zheng tan suo le fu ge cai liao de ge cheng ji zhi 、zu cheng 、jie gou he dian hua xue xing neng 。cai yong zhu zhi qian wei su dui Na3V2（PO4）3jin hang tan bao fu gai xing ,tong guo shui re chu li ge cheng le ju you chao jing ge liang zi dian jie gou de Na3V2（PO4）3/tan fu ge cai liao 。duo gong neng zhu zhi qian wei su zuo wei cheng he ji he ying tan yuan ,ke zai ying tan zhong xing cheng jun yun fen bu de 5-10nm Na3V2（PO4）3liang zi dian jing li 。duo gong neng zhu zhi qian wei su xing cheng le ceng zhuang jie gou de ying tan ,xian zhe di gao le fu ge cai liao de bi biao mian ji he li zi chuan shu 。ji dian hua xue fen xi jie guo biao ming ,zai 0.1 Cxia shou lun fang dian bi rong liang wei 149 mAh g-1;zai 20 Cxia shou lun fang dian bi rong liang wei 66.48 mAh g-1,xun huan 3000ci hou ji fang dian bi rong liang wei 37.6 mAh g-1。liang zi dian gai shan le cai liao de zu cheng jie gou ,dian hua xue xing neng de yi di gao 。yi pu tao tang suan -δ-nei zhi zuo wei tan yuan he cheng he ji ,cai yong rong jiao ning jiao fa zhi bei le Na3V2（PO4）3/tan fu ge cai liao 。yan jiu jie guo biao ming ,tong guo pu tao tang suan -δ-nei zhi he lin suan fan na xie tong zuo yong ,zai fu ge cai liao zhong xing cheng le hua ban zhuang ying tan jie gou ,5-20 nmjing li zai ying tan jie gou zhong jun yun fen san ,xian zhe di gao le fu ge cai liao de bei lv xing neng he na li zi kuo san lv 。zai 0.5 Cxia shou lun fang dian bi rong liang wei 106 mAh g-1;zai 50 Cxia shou lun fang dian bi rong liang 72.4 mAh g-1,xun huan 10000ci ji fang dian bi rong liang wei 33.4mAh g-1,rong liang bao chi lv wei 46.3%。hua ban zhuang ying tan jie gou kong zhi jing ti ke li che cun ,xian zhe di sheng le cai liao xun huan wen ding xing neng 。tong guo tian jia tie yuan su ,cai yong rong jiao ning jiao fa ge cheng le Na3V2-xFex（PO4）3/HCSfu ge cai liao 。yan jiu jie guo biao ming ,sui zhao tie yuan su tian jia liang de zeng duo ,jing ge zhong lin suan tie na feng zhi bian de yue lai yue ming xian ;zai tie yuan su ying xiang xia xing cheng le pian zhuang de tan ceng jie gou ,jing li sheng chang zai pian zhuang tan ceng jie gou zhi zhong ,fu ge cai liao ju you jiao da de bi biao mian ji ,you li yu chong fang dian guo cheng zhong na li zi qian ru he tuo chu ,shi fu ge cai liao ju you you yi de dian hua xue xing neng 。dang can tie liang wei 10%shi ,zai 0.5 Cxia shou lun fang dian bi rong liang da dao 105.6mAh g-1;zai 50 Cxia shou lun fang dian bi rong liang wei 79.17 mAh g-1,xun huan 100ci ji fang dian bi rong liang wei 77.7 mAh g-1,ji rong liang bao chi lv wei 98.14%。tie yuan su de can za dao zhi pian zhuang tan ceng jie gou de xing cheng ,cai liao bi rong liang de dao ming xian di sheng 。tong guo tian jia li yuan su ,cai yong rong jiao ning jiao fa zhi bei le Na3-xLixV2（PO4）3/Cfu ge zheng ji cai liao 。yan jiu jie guo biao ming ,dang tian jia shao liang li yuan su shi ,xing cheng ling fang lin suan fan li （LVP）xiang he ling fang lin suan fan na （NVP）xiang ;sui zhao can li liang zeng da ,ling fang NVPxiang jian shao er ling fang LVPxiang zhu jian zeng jia ,zui zhong fu ge cai liao zhong tong shi han you pian zhuang de chan xie LVP、ling fang LVP、ling fang NVPsan chong jing xiang ,ji jing li bei bao guo zai pian zhuang tan zhong 。dang li :na =9:1ma er bi shi ,fu ge zheng ji cai liao ju you zui jia de dian hua xue xing neng 。jiang ji yu ying tan fu ji zu zhuang cheng quan dian chi ,zai 0.5 Cxia shou lun fang dian bi rong liang wei 67.02 mAh g-1;zai 50Cxia shou ci fang dian bi rong liang wei 50.45 mAh g-1,xun huan 100ci ji fang dian bi rong liang wei 46.9 mAh g-1,ji ku lun xiao lv jie jin 100%。li yuan su de can za zhi shi pian zhuang tan ceng jie gou de xing cheng ,dui quan dian chi dian hua xue xing neng you xian zhe di gao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自齐鲁工业大学的张起豪，发表于刊物齐鲁工业大学2019-08-27论文，是一篇关于磷酸钒钠论文,磷酸钒锂论文,复合正极材料论文,电化学性能论文,材料改性论文,齐鲁工业大学2019-08-27论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自齐鲁工业大学2019-08-27论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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