本文主要研究内容
作者李娜（2019）在《T-Nb2O5的制备及其在钾离子电池中的应用研究》一文中研究指出：锂资源的稀缺性、分布不均匀及逐年上升的锂消耗量导致锂离子电池（LIBs）的价格偏高,限制了LIBs在智能电网等大规模储能体系中的应用。在碱金属元素中,K在地壳中的储量丰富、分布广泛且价格低廉,并且K的物化性质与Li相似,K+/K的标准电极电势与Li+/Li相近,这些优点使得钾离子电池（KIBs）有望应用于大规模储能领域。然而钾离子半径较大,扩散动力学缓慢,使得钾离子电池的倍率性能和稳定性能较差。目前研究具有快速可逆反应的钾离子电池正负极材料是科研工作者的研究热点。正交晶系五氧化二铌（T-Nb2O5）,具有层状结构、开放的骨架和良好的化学稳定性等独特性能,作为锂电池和超级电容器的电极材料受到广泛关注。T-Nb2O5的（001）晶面大的晶格间距（0.39 nm）,可以容纳Na+、K+等大半径阳离子,有利于快速扩散。然而关于T-Nb2O5作为钾离子电池负极的研究及其工作机理尚未见报道。本论文采用水热合成法,制备了具有微纳分级结构的T-Nb2O5,并研究了它作为钾离子电池负极材料的可行性,进而将其用于钾基双离子电池的负极,改善了双离子电池插层型负极动力学不足和合金型负极体积膨胀电极易粉化的问题,提高了双离子电池的循环和倍率性能。具体研究内容主要分为以下两个部分:（1）通过水热法合成了具有微纳分级结构的T-Nb2O5,将其用于钾离子电池负极并详细探讨了T-Nb2O5材料插层-赝电容行为的混合储钾机制。由于快速扩散行为和分层纳米结构的协同作用,T-Nb2O5表现出优异的储钾性能,在0.4 A g-1的电流密度下容量为104 mAh g-1,循环400次每次循环容量仅衰减0.068%。（2）进一步地,我们以该T-Nb2O5纳米线为负极,膨胀石墨为正极,组装了一种新型钾型双离子电池,表现出优异的倍率性能和循环稳定性:在30C（2min充电）的大电流密度下容量仍能保持91%,并且在20C下循环1000次后,容量保持率86.2%,是目前报道的钾型双离子电池中的最佳性能。另外我们通过对循环前后电极片进行表征,探究了双离子电池的反应机理以及钾离子和阴离子在负极和正极中的插入/脱出行为,进一步解释了该双离子电池电化学性能优异的原因。
Abstract
li zi yuan de xi que xing 、fen bu bu jun yun ji zhu nian shang sheng de li xiao hao liang dao zhi li li zi dian chi （LIBs）de jia ge pian gao ,xian zhi le LIBszai zhi neng dian wang deng da gui mo chu neng ti ji zhong de ying yong 。zai jian jin shu yuan su zhong ,Kzai de ke zhong de chu liang feng fu 、fen bu an fan ju jia ge di lian ,bing ju Kde wu hua xing zhi yu Lixiang shi ,K+/Kde biao zhun dian ji dian shi yu Li+/Lixiang jin ,zhe xie you dian shi de jia li zi dian chi （KIBs）you wang ying yong yu da gui mo chu neng ling yu 。ran er jia li zi ban jing jiao da ,kuo san dong li xue huan man ,shi de jia li zi dian chi de bei lv xing neng he wen ding xing neng jiao cha 。mu qian yan jiu ju you kuai su ke ni fan ying de jia li zi dian chi zheng fu ji cai liao shi ke yan gong zuo zhe de yan jiu re dian 。zheng jiao jing ji wu yang hua er ni （T-Nb2O5）,ju you ceng zhuang jie gou 、kai fang de gu jia he liang hao de hua xue wen ding xing deng du te xing neng ,zuo wei li dian chi he chao ji dian rong qi de dian ji cai liao shou dao an fan guan zhu 。T-Nb2O5de （001）jing mian da de jing ge jian ju （0.39 nm）,ke yi rong na Na+、K+deng da ban jing yang li zi ,you li yu kuai su kuo san 。ran er guan yu T-Nb2O5zuo wei jia li zi dian chi fu ji de yan jiu ji ji gong zuo ji li shang wei jian bao dao 。ben lun wen cai yong shui re ge cheng fa ,zhi bei le ju you wei na fen ji jie gou de T-Nb2O5,bing yan jiu le ta zuo wei jia li zi dian chi fu ji cai liao de ke hang xing ,jin er jiang ji yong yu jia ji shuang li zi dian chi de fu ji ,gai shan le shuang li zi dian chi cha ceng xing fu ji dong li xue bu zu he ge jin xing fu ji ti ji peng zhang dian ji yi fen hua de wen ti ,di gao le shuang li zi dian chi de xun huan he bei lv xing neng 。ju ti yan jiu nei rong zhu yao fen wei yi xia liang ge bu fen :（1）tong guo shui re fa ge cheng le ju you wei na fen ji jie gou de T-Nb2O5,jiang ji yong yu jia li zi dian chi fu ji bing xiang xi tan tao le T-Nb2O5cai liao cha ceng -yan dian rong hang wei de hun ge chu jia ji zhi 。you yu kuai su kuo san hang wei he fen ceng na mi jie gou de xie tong zuo yong ,T-Nb2O5biao xian chu you yi de chu jia xing neng ,zai 0.4 A g-1de dian liu mi du xia rong liang wei 104 mAh g-1,xun huan 400ci mei ci xun huan rong liang jin cui jian 0.068%。（2）jin yi bu de ,wo men yi gai T-Nb2O5na mi xian wei fu ji ,peng zhang dan mo wei zheng ji ,zu zhuang le yi chong xin xing jia xing shuang li zi dian chi ,biao xian chu you yi de bei lv xing neng he xun huan wen ding xing :zai 30C（2minchong dian ）de da dian liu mi du xia rong liang reng neng bao chi 91%,bing ju zai 20Cxia xun huan 1000ci hou ,rong liang bao chi lv 86.2%,shi mu qian bao dao de jia xing shuang li zi dian chi zhong de zui jia xing neng 。ling wai wo men tong guo dui xun huan qian hou dian ji pian jin hang biao zheng ,tan jiu le shuang li zi dian chi de fan ying ji li yi ji jia li zi he yin li zi zai fu ji he zheng ji zhong de cha ru /tuo chu hang wei ,jin yi bu jie shi le gai shuang li zi dian chi dian hua xue xing neng you yi de yuan yin 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)的李娜，发表于刊物中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)2019-06-10论文，是一篇关于钾离子电池论文,负极论文,赝电容论文,双离子电池论文,中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)2019-06-10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，资料来自中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院)2019-06-10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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