卓海涛
,
王先友
,
唐安平
,
刘志明
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.03.023
本文报道了在氩气保护下用两段高温固相反应法制备NaVPO4F作为钠离子电池正极材料,并用傅立叶红外光谱(FT-IR),原子吸收光谱(AAS),热重分析(TG/DTG),X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),恒流充放电等对其结构和性能进行了测试和表征.结果表明:750℃左右反应可以获得稳定、结晶度好的NaVPO4F,其晶型为简单单斜晶系,与前驱体VPO4的晶型一致;SEM测试表明NaVPO4F的粒径分布均匀,粒径大小在微米级,材料首次放电容量为87mAh/g.
关键词:
钠离子电池
,
高温固相法
,
正极材料
,
NaVPO4F
杨绍斌
,
董伟
,
沈丁
,
王晓亮
,
李思南
,
王峰
,
王阳
,
孙闻
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.001
钠离子电池与锂离子电池相比，具有钠资源储量丰富、价格低廉等优点，被认为是发展新能源、实现规模化储能极具潜力的二次电池。近年来钠离子电池成为人们研究的热点，相关报道也在逐年增加。综述了钠离子电池正极材料发展中典型化合物，如过渡金属氧化物、聚阴离子化合物等的研究进展，以及目前人们主要采用的纳米化、包覆、掺杂等几种有效的改性手段，并对正极材料未来的研究方向以及发展前景提出了展望。
关键词:
钠离子电池
,
正极材料
,
过渡金属氧化物
,
聚阴离子化合物
刘瑶
,
张俊喜
,
张世明
,
周义荣
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.14.012
采用微乳液法合成了 Fe0．94 Mn0．06 PO4＠MCNT 钠离子电池正极材料。采用 XRD 和 SEM/EDS对材料的结构、表面形貌及成分进行了分析。采用电化学测量方法对组装的钠离子电池进行恒流充放电和电化学阻抗谱的测试。结果表明,Fe0．94 Mn0．06 PO4＠MCNT复合材料以0．1,0．2,0．5和1．0 C 倍率在电化学窗口1．5~4．2 V 充放电,放电比容量分别达160．6,147．9,137．5和106．8 mAh/g。Fe0．94 Mn0．06 PO4＠MCNT 电化学性能比 FePO4＠MCNT 和纯的 Fe-PO4有明显提高。
关键词:
磷酸铁
,
锰离子
,
多壁碳纳米管
,
微乳液
,
钠离子电池
卓海涛
,
王先友
,
唐安平
,
刘志明
中国有色金属学报
采用高温固相法合成掺杂改性的NaV1-xCrxPO4F(x=0,0.04,0.08)作为钠离子电池正极材料.通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对材料的晶体结构和形貌进行表征.从材料的晶体结构、恒流充放电测试和循环性能等方面分析掺杂元素Cr在改善材料性能中的作用.结果表明:掺Cr后的材料电化学循环稳定性得到较好的改善,首次放电容量达到83.3 mA·h/g,效率高达90.3%,循环20次后可逆容量保持率仍然有91.4%.
关键词:
钠离子电池
,
高温固相法
,
正极材料
,
Cr掺杂
,
氟磷酸化合物
杨绍斌
,
张琴
,
沈丁
,
董伟
,
李思南
,
王晓亮
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160219.004
由于钠离子半径比锂离子半径大70％,使得钠离子在石墨电极材料中脱嵌较困难,需要对石墨负极材料进行改性.以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯;在此基础上以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2前驱体/氧化石墨烯(TiO2/GO)复合材料,通过热处理获得锐钛矿型TiO2/还原氧化石墨烯(TiO2/RGO)复合材料.电化学测试结果表明:TiO2含量为15wt％的TiO2/RGO复合材料在电流密度为20 mA· g-1下的首次放电比容量为74.08 mAh·g-1,随着循环次数的增加,放电比容量逐渐增大,循环50次后达109,10mAh·g-1;充放电效率也呈现出逐渐增大的趋势,循环50次后达65.59%.而纯还原氧化石墨烯首次放电比容量为41,43 mAh·g-1,循环50次后仅为20.47 mAh·g-1.
关键词:
钠离子电池
,
负极材料
,
还原氧化石墨烯
,
二氧化钛
,
电性能
杨汉西
,
钱江锋
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13388
钠离子电池具有资源与成本等方面明显的优势,正成为新一代储能技术的发展热点.对于大规模、固定式储能场合,水溶液钠离子电池更为安全可靠、价格低廉、环境友好,理论上具有广泛的应用前景.然而,水溶液钠离子电池在材料选择和应用方面所面临的问题也非常复杂.针对这些问题,本文简要分析了水系储钠材料与电极反应的特殊性,介绍了水系钠离子电池的研究进展,同时结合本课题组的研究工作讨论了相关的技术发展方向.
关键词:
钠离子电池
,
水溶液体系
,
储钠材料
,
综述
王舒玮
,
胡和丰
,
王德宇
,
沈彩
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160472
固体电解质界面膜(Solid Electrolyte Interphase,SEI)在钠离子电池(Sodium Ion Battery,NIB)中扮演着重要作用.迄今为止,对于钠离子电池SEI膜的探索仍然十分有限.本研究利用电化学原子力显微镜(Electrochemical AFM,EC-AFM),通过循环伏安法研究了钠离子电池负极材料高定向热解石墨(Highly Oriented Pyrolytic Graphite,HOPG),在碳酸乙烯酯(Ethylene Carbonate,EC)和氟代碳酸乙烯酯(Fluoroethylene Carbonate,FEC)电解液中首次充放电过程SEI膜的结构变化.通过纳米刻蚀的方法,进一步获得首次充放电结束后SEI的厚度.结合X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)分析了HOPG在EC和FEC电解液中所形成的SEI膜的化学组成区别.研究结果表明,在EC电解液中,所生成的SEI膜在HOPG表面非台阶处较薄,但在HOPG的台阶处较厚;在FEC电解液中,所生成的SEI膜很厚,具有明显的双层结构.其中上层是由体积较大的颗粒组成,下层则由致密的小颗粒组成.
关键词:
钠离子电池
,
固体电解质界面膜
,
电化学原子力显微镜
,
电解液
阮艳莉
,
郑斌
,
王坤
,
刘萍
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.019
利用不同的方法合成了Na3 V2(PO4)3/C复合材料,通过X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、循环伏安、交流阻抗等方法对Na3 V2(PO4)3/C材料进行了结构表征及性能测试.通过改变合成方法,考察了不同合成路径对于材料结构、微观形貌及电化学性能的影响.研究发现,利用水热法合成的 Na3 V2(PO4)3/C 复合材料的颗粒呈类球形,粒径尺寸为50 nm.电化学性能测试表明,0．1 C 倍率下,其首次放电比容量接近理论值,达到117．3 mAh/g,50次循环后容量保持率为97．3％.2 C倍率下,其放电容量仍能达到81．6 mAh/g,循环10次后容量未见衰减.
关键词:
钠离子电池
,
正极材料
,
磷酸钒钠
,
水热法
,
电化学性能
李欢
,
曹晓燕
,
韩晓琪
,
王玮
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.12.027
为了探究膨胀石墨的储钠性能,利用电化学法制备了膨胀石墨,采用 XRD对其结构进行了表征,并利用恒电流充放电、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)对其储钠性能进行了分析.结果表明,鳞片石墨经过电化学氧化再经过高温瞬时膨胀之后,层间距略微增大,但依然保持着石墨的层状结构.以二乙二醇二甲醚(DEG-DME)为电解液,膨胀石墨对钠离子表现出较好的嵌/脱钠容量、倍率性能和循环性能：当电流密度为700 mA/g时,其可逆比容量为110．9 mAh/g,是10 mA/g时容量的66．8％.在100 mA/g电流密度下循环100次时,其第100次循环时的放电比容量为154．8 mAh/g,第一次循环时的放电比容量为134．8 mAh/g,容量保持率为114．8％.通过PITT测试,得出钠离子在膨胀石墨中的化学扩散系数为DNa＋＝7．7×10－8 cm2/s.
关键词:
膨胀石墨
,
负极
,
二乙二醇二甲醚
,
PITT
,
钠离子电池
杨绍斌
,
李思南
,
孙闻
,
董伟
,
沈丁
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.08.004
近年来有关钠离子电池的理论计算和实验研究不断增多,其中第一性原理计算的应用及结果引起国内外学者的研究兴趣.综述了密度泛函理论在钠离子电池负极材料中应用的研究进展,主要包括结构模型、电极电势或电池电压、可逆容量、晶格膨胀及其弹性、钠的存在状态、钠离子的扩散行为和电子导电性.随着研究的逐步深入,通过密度泛函理论计算能够给出电极材料可逆储钠性能的系统解释,并在新材料结构和成分设计方面发挥更重要的作用.
关键词:
钠离子电池
,
负极材料
,
第一性原理
,
密度泛函理论
