本文主要研究内容
作者张苗（2019）在《球磨法制备锂/钠离子电池磷基负极材料》一文中研究指出：锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、安全性能好等优势,在移动电子设备和电动车领域已经得到了广泛的应用。随着这些设备的发展,人们对锂离子电池的能量密度和循环寿命提出了更高的要求。因此,迫切需要开发新一代电极材料以提高锂离子电池的整体性能。此外,随着这些设备的广泛应用,锂资源被大量消耗,锂价格一直在持续上涨。这使得具有资源丰富和价格低廉优势的钠离子电池得到越来越多的关注,而钠离子电池的商业化应用同样需要开发高性能的电极材料。作为锂/钠离子电池的关键组成部分之一,负极材料的性能显著影响电池的整体性能,红磷（RP）负极材料因为具有高理论储锂/钠比容量而得到越来越多研究人员的关注。然而,RP的导电性差以及储锂/钠过程中大体积变化导致其可逆储锂/钠比容量低。针对RP负极材料在锂/钠离子电池中存在的问题,本论文通过球磨制备磷基复合材料的方式来提高P组元在储锂/钠过程中的可逆性,深入探讨了不同金属元素和制备工艺对磷基复合材料储锂/钠性能的影响,主要研究内容如下:首先,使用Ag粉和RP粉为原材料,通过高能摆震球磨制备了磷化银（AgP2）。相比于纯P电极,AgP2电极在锂离子电池中的首次库伦效率有了明显的提高。为了进一步提高材料的循环稳定性,使用导电炭黑（CB）为碳源,通过行星球磨制备了AgP2/无定型碳（a-C）复合材料。透射电子显微镜（TEM）测试表明,在AgP2/a-C复合材料中,AgP2纳米晶均匀的分布在无定型碳基体中。由于无定型碳基体对材料导电性的提升作用以及对活性AgP2颗粒体积膨胀的缓冲作用,AgP2/a-C复合材料在锂离子电池中的循环稳定性要明显优于AgP2电极。进一步X射线衍射（XRD）和TEM测试表明AgP2/a-C复合材料中的Ag组元和P组元在储锂过程中具有协同效应,由P锂化形成的Li3P相可以抑制Ag晶粒的粗化,而原位生成的细晶粒Ag可以起到活化P组元的作用。其次,为了获得成本较低且循环性能优异的锂/钠离子电池负极材料,使用Zn粉、Ge粉、RP粉为原材料,通过高能摆震球磨制备了磷化锗锌（ZnGeP2）。同时为了探究不同的碳源对复合材料储锂/钠性能的影响,通过行星球磨和等离子体球磨分别制备了ZnGeP2/a-C复合材料和ZnGeP2/石墨烯纳米片（GNs）复合材料。扫描电子显微镜（SEM）和TEM测试表明,在ZnGeP2/GNs复合材料中,GNs均匀的分布在ZnGeP2颗粒周围。相比于ZnGeP2/a-C电极中的无定型碳,ZnGeP2/GNs电极中大比表面积的GNs在储锂/钠过程中可以为活性ZnGeP2颗粒提供更好的链接作用和更多地缓冲空间,从而保证活性材料与集流体之间始终保持良好的接触,因此ZnGeP2/GNs电极在锂/钠离子电池中的循环稳定性要优于ZnGeP2/a-C电极。最后,为了获得循环性能优异且可逆比容量高的锂/钠离子电池负极材料,使用工艺简单的一步等离子体球磨法制备了锑纳米晶/磷-碳（Sb/P-C）复合材料。在该材料中,Sb纳米晶均匀的分布在无定型P-C基体中,P组元和C组元之间以P-C键相连。电化学性能测试发现,Sb/P-C复合材料在锂/钠离子电池中不仅具有高的比容量,而且具有优异的循环稳定性。该材料优异的储锂/钠性能归因于其独特的结构,材料中均匀分布的Sb纳米晶可以起到活化P组元的作用,而等离子体球磨过程中形成的P-C键可以增强材料在电化学反应过程中应对体积应力的结构抗性。
Abstract
li li zi dian chi ju you neng liang mi du gao 、xun huan shou ming chang 、an quan xing neng hao deng you shi ,zai yi dong dian zi she bei he dian dong che ling yu yi jing de dao le an fan de ying yong 。sui zhao zhe xie she bei de fa zhan ,ren men dui li li zi dian chi de neng liang mi du he xun huan shou ming di chu le geng gao de yao qiu 。yin ci ,pai qie xu yao kai fa xin yi dai dian ji cai liao yi di gao li li zi dian chi de zheng ti xing neng 。ci wai ,sui zhao zhe xie she bei de an fan ying yong ,li zi yuan bei da liang xiao hao ,li jia ge yi zhi zai chi xu shang zhang 。zhe shi de ju you zi yuan feng fu he jia ge di lian you shi de na li zi dian chi de dao yue lai yue duo de guan zhu ,er na li zi dian chi de shang ye hua ying yong tong yang xu yao kai fa gao xing neng de dian ji cai liao 。zuo wei li /na li zi dian chi de guan jian zu cheng bu fen zhi yi ,fu ji cai liao de xing neng xian zhe ying xiang dian chi de zheng ti xing neng ,gong lin （RP）fu ji cai liao yin wei ju you gao li lun chu li /na bi rong liang er de dao yue lai yue duo yan jiu ren yuan de guan zhu 。ran er ,RPde dao dian xing cha yi ji chu li /na guo cheng zhong da ti ji bian hua dao zhi ji ke ni chu li /na bi rong liang di 。zhen dui RPfu ji cai liao zai li /na li zi dian chi zhong cun zai de wen ti ,ben lun wen tong guo qiu mo zhi bei lin ji fu ge cai liao de fang shi lai di gao Pzu yuan zai chu li /na guo cheng zhong de ke ni xing ,shen ru tan tao le bu tong jin shu yuan su he zhi bei gong yi dui lin ji fu ge cai liao chu li /na xing neng de ying xiang ,zhu yao yan jiu nei rong ru xia :shou xian ,shi yong Agfen he RPfen wei yuan cai liao ,tong guo gao neng bai zhen qiu mo zhi bei le lin hua yin （AgP2）。xiang bi yu chun Pdian ji ,AgP2dian ji zai li li zi dian chi zhong de shou ci ku lun xiao lv you le ming xian de di gao 。wei le jin yi bu di gao cai liao de xun huan wen ding xing ,shi yong dao dian tan hei （CB）wei tan yuan ,tong guo hang xing qiu mo zhi bei le AgP2/mo ding xing tan （a-C）fu ge cai liao 。tou she dian zi xian wei jing （TEM）ce shi biao ming ,zai AgP2/a-Cfu ge cai liao zhong ,AgP2na mi jing jun yun de fen bu zai mo ding xing tan ji ti zhong 。you yu mo ding xing tan ji ti dui cai liao dao dian xing de di sheng zuo yong yi ji dui huo xing AgP2ke li ti ji peng zhang de huan chong zuo yong ,AgP2/a-Cfu ge cai liao zai li li zi dian chi zhong de xun huan wen ding xing yao ming xian you yu AgP2dian ji 。jin yi bu Xshe xian yan she （XRD）he TEMce shi biao ming AgP2/a-Cfu ge cai liao zhong de Agzu yuan he Pzu yuan zai chu li guo cheng zhong ju you xie tong xiao ying ,you Pli hua xing cheng de Li3Pxiang ke yi yi zhi Agjing li de cu hua ,er yuan wei sheng cheng de xi jing li Agke yi qi dao huo hua Pzu yuan de zuo yong 。ji ci ,wei le huo de cheng ben jiao di ju xun huan xing neng you yi de li /na li zi dian chi fu ji cai liao ,shi yong Znfen 、Gefen 、RPfen wei yuan cai liao ,tong guo gao neng bai zhen qiu mo zhi bei le lin hua du xin （ZnGeP2）。tong shi wei le tan jiu bu tong de tan yuan dui fu ge cai liao chu li /na xing neng de ying xiang ,tong guo hang xing qiu mo he deng li zi ti qiu mo fen bie zhi bei le ZnGeP2/a-Cfu ge cai liao he ZnGeP2/dan mo xi na mi pian （GNs）fu ge cai liao 。sao miao dian zi xian wei jing （SEM）he TEMce shi biao ming ,zai ZnGeP2/GNsfu ge cai liao zhong ,GNsjun yun de fen bu zai ZnGeP2ke li zhou wei 。xiang bi yu ZnGeP2/a-Cdian ji zhong de mo ding xing tan ,ZnGeP2/GNsdian ji zhong da bi biao mian ji de GNszai chu li /na guo cheng zhong ke yi wei huo xing ZnGeP2ke li di gong geng hao de lian jie zuo yong he geng duo de huan chong kong jian ,cong er bao zheng huo xing cai liao yu ji liu ti zhi jian shi zhong bao chi liang hao de jie chu ,yin ci ZnGeP2/GNsdian ji zai li /na li zi dian chi zhong de xun huan wen ding xing yao you yu ZnGeP2/a-Cdian ji 。zui hou ,wei le huo de xun huan xing neng you yi ju ke ni bi rong liang gao de li /na li zi dian chi fu ji cai liao ,shi yong gong yi jian chan de yi bu deng li zi ti qiu mo fa zhi bei le ti na mi jing /lin -tan （Sb/P-C）fu ge cai liao 。zai gai cai liao zhong ,Sbna mi jing jun yun de fen bu zai mo ding xing P-Cji ti zhong ,Pzu yuan he Czu yuan zhi jian yi P-Cjian xiang lian 。dian hua xue xing neng ce shi fa xian ,Sb/P-Cfu ge cai liao zai li /na li zi dian chi zhong bu jin ju you gao de bi rong liang ,er ju ju you you yi de xun huan wen ding xing 。gai cai liao you yi de chu li /na xing neng gui yin yu ji du te de jie gou ,cai liao zhong jun yun fen bu de Sbna mi jing ke yi qi dao huo hua Pzu yuan de zuo yong ,er deng li zi ti qiu mo guo cheng zhong xing cheng de P-Cjian ke yi zeng jiang cai liao zai dian hua xue fan ying guo cheng zhong ying dui ti ji ying li de jie gou kang xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的张苗，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于锂离子电池论文,钠离子电池论文,磷化物论文,磷基负极材料论文,球磨论文,华南理工大学2019-10-23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，资料来自华南理工大学2019-10-23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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