Na3(VOPO4)2F的制备与储钠性能研究开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

随着电动汽车的大力发展以及大规模储能的需求不断过大,人们对锂离子电池的需求越来越大。由于其资源有限,导致其成本迅速增加。我们都知道,钠和锂同族,具有类似的电化学性质。其广泛分布于海水当中,可谓取之不尽,用之不竭,其成本较低。对于那些对能量密度相对不高的储能电池领域,钠离子电池是其天然的替代物,近年来成为储能电池领域的新研究热点。

钠离子电池是大规模储能锂离子电池极有潜力的替代者之一,但钠离子电池的能量密度、倍率性能等还有待提高[1,2]。正极材料是钠离子电池的核心部件之一,对电池的性能和成本起着极为关键的作用[3]。 正极材料中,聚阴离子化合物因具有稳定的框架结构以及较大的钠离子传输间隙,具有长的循环稳定性和安全性。但是其电子导电性差,影响其倍率性能,提高材料的电子电导率,如表面碳包覆等,可以获得优异的电化学性能,具有潜在的应用前景。

Yamaki 等[4]首先报道了 Na3V2(PO4)3在 1.2-3.5 V之间有140 mAh#8729;g-1的可逆容量。随后,Jian等[5]通过导电碳包覆提高材料的导电性,大大改善了材料的循环性能。其后,大量的研究工作集中于通过减小材料尺寸(缩短离子传输路径)、表面碳包覆(提高材料电子电导)和元素掺杂(提高材料的离子和电子导电性)等方式,来提升材料的电化学性能。同时电化学反应过程中的机理也被详细研究[6]

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