一、磷酸盐:更安全的电池技术（论文文献综述）
赵玉绮[1]（2021）在《木质素基生物炭材料的制备及其在超级电容器电极材料中的应用》文中进行了进一步梳理木质素是目前植物世界中仅次于纤维素的第二大生物质资源,其具有来源广泛、成本低廉的特点。本课题以不同木质素为原料,在氮气环境中高温炭化制备木质素基炭材料,重点研究了预处理工艺、活化剂含量、炭化工艺及发泡剂等对制备的木质素基炭材料结构与性能的影响。采用相对分子量（GPC）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（TG）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、扫描电镜（SEM）、比表面积以及孔隙分布测试（BET）等手段对木质素及其炭材料进行了测试表征,将制备的木质素基炭材料制成电极片,采用三电极体系,在6 M KOH电解液中测试了电极材料的电化学性能。研究发现:（1）碱木质素（JL）、木质素磺酸钠（NL）和木质素磺酸钙（GL）三种木质素均在200-450℃温度范围内发生主要分解反应,在450-900℃温度范围内缩聚成无定形结构炭,最终JL、NL、GL的残炭量分别为38.5%,43.8%和37.2%。三种木质素炭化后的材料碳含量明显增加,NL和GL中的硫元素损失至1%左右,NLC中的钠元素相对含量从8.81%降至3.74%,而GLC中的Ca元素炭化后仍然保存相对含量从8.78%提高到15.01%。Raman光谱显示三者石墨化程度从高到低排序为:GLC>NLC>JLC。三种炭材料比表面积分析,GLC最大为194 m2/g,其中GLC微孔贡献最高,达73%。（2）以GL为碳源,利用漆酶活化木质素制备的炭材料（MLC）石墨化程度增大。MLC的SBET增大307 m2/g,微孔贡献率变化不大。MLC比电容值从61 F/g（GLC）大幅提高至142 F/g。KOH活化GL能够有效促进更规则炭化结构的形成,制备的炭材料KGL石墨化程度由大到小排序:KGL-d>KGL-c>KGL-b>KGL-a。炭化工艺一致时KGL-b具有最高的比表面积,达1771 m2/g且在电镜结果中观察到KGL-b拥有密集的1-2 nm的微孔。在10 A/g的电流密度下KGL-d最高比电容值达91 F/g。（3）以GL为碳源,利用NaHCO3发泡制备的NHL炭材料中NHL2木质素基炭材料石墨化最高且NHL2比表面积最大高达1078.85 m2/g。NHL2在电镜下观察到炭球体内部有很多清晰可见的介孔结构。说明在木质素与无机发泡剂混合后,在烧结过程中炭球内部发泡剂分解形成气体,致使NHL内部形成更多的孔隙。其中,NHL2比电容值最大,达125 F/g（10 A/g）。利用AC发泡剂制备ACL木质素基炭材料,在10 A/g电流密度下最大达83 F/g。加入MPP制备木质素基炭材料在10 A/g的电流密度下,MPL3的比容量最大,高达110 F/g。
李媛[2]（2021）在《基于磷腈阻燃剂电解液的高安全性锂金属电池性能研究》文中研究表明化石燃料的大量使用所排放的气体不仅造成严重的空气污染,还带来了全球变暖等严重后果。因此在过去的几十年里,风能、太阳能、潮汐能等绿色可再生能源受到广泛关注。但这些能源的储存和转换问题极大地阻碍了其开发利用。可充电的锂离子电池被认为是一种高效的储能技术,已成功应用在便携式电子产品、电动汽车等众多领域。然而,目前应用在商业化锂离子电池的石墨负极理论比容量较低,仅有372 mAh g-1,无法满足尖端电子设备对能量密度的高期望。锂金属负极由于其极高的理论容量（3860 mAhg-1）和最低的电化学电位（-3.04V vs.标准氢电极）被认为是下一代二次电池理想的负极材料。然而,在连续的充放电过程中锂枝晶的生成引起的安全性和循环寿命短等问题阻碍了锂金属电池的商业化发展。此外,目前锂电池常用的酯类和醚类电解液基本上都是高度易燃的,同样会带来安全隐患。因此,如何在降低电解液燃烧性的基础上抑制锂枝晶的形成是一个亟待解决的问题。针对上述问题,本文以氟代磷腈作添加剂,分别针对酯类和醚类电解液开发出了具有双功能效果的电解液体系。一方面可以降低电解液的燃烧性,使电解液由可燃变为不可燃,另一方面可以在锂负极表面形成能够抑制锂枝晶生长的固态电解质界面（SEI）层,从而提高锂金属电池的电化学性能。具体研究内容如下:（1）研究了基于（三氟）乙氧基五氟环三磷腈（TFPN）阻燃剂的锂金属电池的性能。合成了一种新型的阻燃添加剂-TFPN,在基于酯类的电解液体系中,燃烧测试表明仅5%的添加量就能使电解液达到不可燃的目的,具有很好的阻燃效果。此外,TFPN在锂金属表面形成了富含LiF的SEI层,可以抑制枝晶状锂的生成。在含5%TFPN的电解液中,以LiNi0.8Co0,1Mn0.1O2为正极的锂金属全电池表现出更高的可逆容量和明显提高的容量保持率。（2）研究了基于六氟环三磷腈阻燃剂（HFPN）的锂金属电池性能。在基于醚类的电解液体系中,引入了 HFPN作为醚基电解液的共溶剂。由于较低的沸点,使得HFPN在醚类电解液中发挥了更好的阻燃效果。在添加量为20%时就可使电解液不可燃。由此制备的1MLiTFSI/DME-HFPN（v/v,4:1）电解液还解决了醚类电解液4V以上不稳定的问题。此外,HFPN的引入在锂金属负极表面形成了一层富含F和N元素的致密均匀的SEI层,能够稳定锂/电解液界面且抑制锂枝晶的形成。在1M LiTFSI/DME-HFPN电解液中,以LiCoO2为正极的锂金属电池（充电截止电压为4.2 V）循环100周后的仍有95%的容量保持率。
刘彬华[3]（2021）在《沥青基无定型碳的制备及其储钠性能研究》文中进行了进一步梳理随着大规模储能技术和新能源汽车行业的发展,锂资源的有限储量和分布不均等问题严重制约了锂离子电池的发展。由于钠与锂元素相似的物理化学性质,且具有储量丰富以及价格低廉等优势,相比于锂离子电池,钠离子电池在大规模电网储能方面更具可持续发展的优势。在诸多储钠负极材料当中,碳材料是最有可能实现商业化应用的钠离子电池负极材料。基于沥青材料资源丰富,价格低廉且产碳率高的优势,本论文工作针对沥青在高温下的高石墨化度而导致储钠性能不佳的问题,采用两种不同的氧化方法对沥青前驱体进行改性处理,提高其储钠性能。首先,提出了一种硝酸氧化法,在熔融态的沥青中引入额外的氧原子,与沥青分子形成相对稳定的交联结构,成功抑制了沥青在高温下的石墨化,制备了高无序度的沥青基碳材料。结果表明,相比于直接碳化的原始沥青,氧化后的HPP-1100样品具有更大的碳层间距和更高的无序度,展现出更优异的储钠性能:在0.1C(1C=200 m A g-1)电流密度下,可逆容量由120.3提高到306.7 m Ah g-1,在10C的大电流密度下仍保持有116.5 m Ah g-1的容量;经过300次循环后（0.5C）的可逆容量为213.6 m Ah g-1,容量保持率为90.7%,显示出良好的倍率性能和长循环稳定性。同时,基于HPP-1100电极组装的全电池具有274 m Ah g-1的可逆容量,并展现出了良好的倍率和循环稳定性。利用简单的空气氧化法,完全阻止了沥青熔融状态的出现,实现了从熔融碳化向固相碳化的转变,抑制沥青石墨化,进一步扩大其碳层间距,进而提高其储钠性能。其中,POP-1500显示出最优异的储钠性能。在醚类电解液中展现出高达373.4 m Ah g-1的可逆容量和94.2%的首次库伦效率。倍率、循环测试结果表明,POP-1500在5C和10C大倍率下仍然保持有241.1和149.1 m Ah g-1的可逆比容量;在0.5C下经过300次循环后,容量保持率为85.4%,显示出优异的倍率性能和循环稳定性。基于POP-1500负极和Na Ni1/3Fe1/3Mn1/3O2正极组装的全电池显示出342.3 m Ah g-1的可逆比容量。
万萍[4]（2020）在《钠离子电池普鲁士蓝类似物电极材料的电化学性能研究》文中研究指明钠离子电池（SIB）由于低成本和钠储量丰富而备受关注,其化学/电化学性质与现有的锂离子电池相似。在过去的几年中,各种SIB先进电极材料快速复苏和发展。合理设计的纳米结构使电极具有高可逆容量,优异的倍率能力和长期可循环性。普鲁士蓝类似物（PBA）或其改性材料是SIB电极的一类重要材料。但是PBA的电导率相当低,这导致钠储存期间不良的电化学动力学。本论文聚焦于普鲁士蓝类似物电极材料的结构设计,探讨结构与性能的构效关系,设计并发展高性能SIB电极材料。主要研究工作分为以下两个方面:1.设计并合成了一种铁基普鲁士蓝纳米框架/碳纳米管（CNTs）复合材料用作SIB正极。通过简单的一步水热法,合成一种每个面都是沿棱角方向的阶梯状刻蚀的立方铁基普鲁士蓝纳米框架材料,这种阶梯状刻蚀的微观结构增加了电极材料和电解液的接触面积,提高了离子导电率。又通过其与CNTs复合制成一种无粘结剂的多层正极材料,CNTs增加了电极的电子导电率。该复合膜应用于SIB后,表现出151.8 mAhg-1的高比容量（0.1 C）。通过硬X射线吸收谱数据和非原位XRD分析结果,解释了该复合正极的充放电机制。该设计结果将对SIB正极材料的设计提供一种有效指导。2.利用多巴胺包覆的PBA作为模板,通过煅烧一步完成硫化和碳化,合成了一种碳、氮包覆的中空核-壳结构的硫化立方纳米盒子Fe0.4Co0.6S2@NC。包覆的碳改善了 PBA的电导率,与未包覆的单一二硫化物相比,该立方纳米盒子应用于SIB负极之后,展现出更优异的电化学性能。这种包覆方法也可用于其他磷化物和氟化物负极材料,推动了金属有机框架SIB负极材料的发展。
高枫洁[5]（2020）在《两种典型NASICON材料对Na3V2（PO4）3/C的改性研究》文中指出目前,锂离子电池因为高能量密度,高功率密度,长循环寿命等特点被密切关注并且在新能源电动汽车和便携式电子设备市场中占主导地位。然而锂源储量有限,且分布不均匀,严重阻碍了锂离子电池在大规模储能方面的发展。钠离子电池由于钠源储量丰富,成本低廉并且与锂离子电池具有类似的工作原理,有望成为大规模储能发展的重要方向。在各种正极材料中最具吸引力的是钠快离子导体（NASICON）型的聚阴离子化合物,因为这种三维开放的骨架能够形成大量的间隙,利于Na+的快速脱嵌,产生很小的晶格应变。其中,菱方相Na3V2（PO4）3是一种非常值得研究的NASICON结构的聚阴离子化合物,具备稳定的电化学平台,并且在高、低工作电压下均表现出良好的Na+存储性能等优点。然而,较低的电子导电性限制了其倍率性能和长循环寿命,也影响了未来在大规模储能方面的应用。近年来,在Na3V2（PO4）3制备及改性方面取得的进展,主要包括开发Na3V2（PO4）3和碳包覆（复合）材料、元素掺杂以提高材料的电子导电性、设计三维多孔结构和纳米结构以增强Na+的输运等的策略。与传统利用液态电解质的电池相比,全固态电池使用的是不可燃的、热稳定性和机械稳定性良好的固态电解质,能够抑制金属枝晶的形成,可以提供更好的安全性能和更高的能量密度,因此全固态电池将成为下一代离子电池发展的重要方向,全固态钠离子电池由于丰富的钠资源而更具有发展潜力。但是,有研究发现,正极材料和固态电解质存在界面接触性不良的问题,导致正极材料的可逆容量降低以及容量快速衰减。因此,全固态钠离子电池被寄予电化学储能技术未来发展的厚望。基于此背景,本论文将NASICON型材料作为表面修饰物,直接包覆在正极材料的表面,在不破坏本体材料的三维骨架的同时改善材料的动力学行为,也为解决固态电解质和正极材料的界面接触兼容性的问题提供一个可行的思路。具体的研究内容:1.选用NASICON型材料Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3对Na3V2（PO4）3低温退火的前驱物进行表面修饰,通过一次高温煅烧处理,使表面修饰物Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3和正极材料同时结晶,实现包覆掺杂一体化。通过XRD、SEM、TEM和XPS测试不同含量Li1.4Al0.4Ti1.6（PO4）3表面修饰后Na3V2（PO4）3/C形貌和结构的变化,结果表明Li+,Al3+,Ti4+掺杂并未改变本体材料的结构。通过恒电流充放电、倍率和循环伏安测试分析改性后Na3V2（PO4）3/C的动力学性能和电化学性能,其中0.2 wt.%包覆含量的材料的电化学性能最优。通过交流阻抗谱（EIS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及差示扫描量热法（DSC）测试探究了表面修饰后Na3V2（PO4）3/C电极材料的热安全性和改性机理。2.选用NASICON型固态电解质材料Na3Zr2Si2PO12对正极材料Na3V2（PO4）3低温退火的前驱物进行表面修饰,通过一次高温煅烧处理,使Na3Zr2Si2PO12固态电解质材料包覆在正极材料表面,改善正极材料和电解质之间的界面兼容性。通过XRD、SEM、TEM和XPS测试不同含量Na3Zr2Si2PO12表面修饰后Na3V2（PO4）3/C结构和形貌的变化。通过恒电流充放电、倍率和循环伏安测试分析改性后的Na3V2（PO4）3/C正极材料的动力学性能和电化学性能,其中2 wt.%包覆含量的正极材料的电化学性能最优。通过EIS、FTIR及DSC测试探究了表面修饰后电极材料的热安全性和改性机理。
张洪霞,李少芳,赵博,侯宪坤,吴兴隆[6]（2020）在《钠离子电池用铁基正极材料的研究进展》文中指出气候变化和化石燃料枯竭等问题将促进新型绿色能源的开发和利用。因此,高效率、低成本、安全的储能系统,得到了越来越多的关注和研究。在各类储能系统中,二次电池是存储电能、为电子设备供电的最理想选择。目前,锂离子电池（LIBs）的应用最广泛。然而,地球上锂资源的短缺和分布不均造成的成本较高,急需研究和开发其他高性能的新型二次电池。钠元素具有地壳中储量丰富、均匀且与锂具有相似化学性质等优势,使得钠离子电池（SIBs）成为了取代LIBs最有前景的备选二次电池之一。然而,钠离子的体积较大、离子传导动力学更缓慢、导电性更差等问题,限制了SIBs高性能的实现,这是目前研究的难点和重点。此外,铁具有储量丰富、环境友好的特点,其在SIBs中的应用引起了电池领域科研工作者的广泛关注。因此,寻找良好的铁基正极材料成为SIBs高性能电极材料开发的一个重要研究方向。本综述对近年来SIBs铁基正极材料方面的研究进展进行了总结,并按照聚阴离子型化合物、过渡金属氧化物、普鲁士蓝及类似物和氟化物分类,进行了系统的阐述和分析。
胡兵兵[7]（2020）在《超级电容器钒基电极材料的研究》文中研究说明超级电容器通常具有与电池互补的电荷存储特性,拥有比功率大、寿命长等优点,但较低的比能量制约了其发展。由于赝电容材料可通过类似电池的氧化还原反应来储存能量,且充放电速率可与双电层电容器媲美,故被认为是一种较佳的储能材料。随着纳米材料的发展,众多赝电容材料相继得到开发。其中,钒基材料因具有不同的结构、化学组成、多种价态和较高的储能容量,为新型超级电容器的发展提供了可能性。但导电性差、反应活性低、结构不稳定等缺点,限制了大多数钒基化合物在超级电容器中的应用。因此,通过导电性碳材料复合、稀土金属离子掺杂、多元异质钒基化合物构建、可控合成微纳米结构等改性策略,以提高钒基材料在超级电容器中的储能性能显得尤为重要。本论文研究了高储能性能钒基材料的简易、低成本的制备方法,并重点研究了钒基材料的结构、组成、微观形貌及电化学性能。此外,还讨论了各种类型的钒基材料的储能机理、材料改性策略对储能性能的影响;评估了合成材料在超级电容储能设备中的应用。主要工作及研究成果如下:（1）以一种简易的溶胶-凝胶法和滴涂法直接在导电玻璃ITO上制备了一种无粘结剂的V2O5@GO薄膜电极（VG）。优化复合比例后,发现层状褶皱结构的VG8复合薄膜电极具有最佳的电化学性能,在电流密度为1 A g-1时,展现出397 F g-1的放电比容量,经2000次充放电循环后容量保持率仍为98%,远优于纯V2O5薄膜电极的性能。这主要受益于尺寸约为2～5 nm V2O5纳米颗粒均匀地镶嵌在二维GO纳米片层中,暴露更多的活性位点,同时GO可防止V2O5在充放电过程中的体积膨胀。此外,对称超级电容器VG8//VG8在功率密度为250 W kg-1时,能量密度可达17.7 Wh kg-1。（2）以层间距较大的V2O5.n H2O为研究对象。采用La3+掺杂进一步增加V2O5.n H2O的层间距离,稳定层状结构。同时,利用氧化乙炔黑（OAB）改善材料的外层导电性。分析研究了La3+掺杂量和OAB引入量对复合材料微观结构和电化学性能的影响,结果表明多层网状结构的20%La-VOH@OAB-4薄膜电极在电流密度为1 A g-1时,放电容量可达612 F g-1;当电流密度增大10倍,容量保留率为81.1%。通过相似的溶胶-凝胶法制得Fe2O3@rGO薄膜作为负极,表现出366 F g-1的放电比容量。通过动力学分析分别探讨了20%La-VOH@OAB-4正极和Fe2O3@rGO负极的储能机理和电容贡献分布,结果表明总容量更受表面电容贡献控制。20%La-VOH@OAB-4//Fe2O3@rGO非对称超级电容器的电压可达1.7 V,当功率密度为850 W kg-1时,能量密度可达56.3 Wh kg-1。（3）通过溶胶-凝胶法制备无粘结剂VOPO4薄膜电极,以植酸、GO和聚苯乙烯分别作为磷源、碳源和模板,在适当温度下煅烧后,得到具有多孔蜂巢状结构的MP-VOPO4@rGO复合薄膜电极。改善离子扩散和加速电子传递的合理双策略设计,使合成材料能够实现类电池储能容量和类碳基电容器的倍率性能。在电流密度为1 A g-1时,可获得672 F g-1的放电比容量;当电流密度增加10倍时,电容量保持率仍能达76.8%。此外,动力学特征分析发现MP-VOPO4@rGO薄膜电极的电容主要来源于表面电容控制。MP-VOPO4@rGO//MP-VOPO4@rGO对称超级电容器在1 A g-1的电流密度可放出172 F g-1的电容量,在功率密度为250 W kg-1时,能量密度可达26.3 Wh kg-1。（4）运用奥斯特瓦尔德熟化理论,采用溶剂热法,制备出微观形貌随时间演化的V2O5微球。通过石墨烯原位包覆V2O5微球,改善材料的导电性和稳定性。研究表明,反应时间和rGO含量对合成的V2O5材料的电化学性能有重要影响,条件优化后制得的Vr G-5柔性电极,在电流密度1 A g-1的放电比容量为575 C g-1。以Vr G-5和rGO作为正、负极,组装柔性Vr G-5//rGO非对称超级电容器,具有1.4 V的工作电压、237 C g-1的放电容量和46.1 Wh Kg-1的能量密度。此外,当弯曲180°时,经5000次充放电循环后仍能保持82.7%的初始容量,展现出较好的柔性性能。（5）通过两步水热法,首次成功合成了Ni Mo O4@Co3V2O8纳米棒/纳米球（NMO@CVO）杂化纳米材料。独特的微观结构与复合材料不同组分的协同效应,优化后的复合材料（NMO@CVO-8）在放电比容量和循环稳定性方面都有显着提高。在1 A g-1电流密度下的放电比容量高达357 C g-1,5000次循环后仍有89.7%的容量保持率。此外,以活性炭（AC）为负极,组装的NMO@CVO-8//AC非对称超级电容器,在1.6 V的稳定电压窗口下,功率密度为800 W kg-1时,能量密度可达46.4 Wh kg-1。
教育部[8]（2020）在《教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版2020年修订）的通知》文中研究表明教材[2020]3号各省、自治区、直辖市教育厅（教委）,新疆生产建设兵团教育局:为深入贯彻党的十九届四中全会精神和全国教育大会精神,落实立德树人根本任务,完善中小学课程体系,我部组织对普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版）进行了修订。普通高中课程方案以及思想政治、语文、
张利凯[9]（2020）在《改性MoO2作为锂离子电池负极材料的第一性原理研究》文中研究指明由于人类社会对高性能锂离子电池的迫切需求,研究能够取代传统石墨类负极的电极材料已经得到了科研工作者的广泛关注。在各类负极候选材料中,MoO2有着结构独特、电导性好、理论容量高以及资源丰富等优点而被认为是一种极具潜力的负极材料。因此,本文通过第一性原理计算方法研究改性MoO2作为锂离子电池负极材料的相关电子特性、锂吸附以及扩散性能。首先研究硼、碳、氮掺杂和氧空位缺陷对MoO2的电子特性、锂吸附以及扩散性能的影响。硼掺杂对锂吸附的影响取决于吸附位点与缺陷位置的距离。氧空位MoO2具有最大的锂扩散势垒,锂扩散最困难。碳和氮掺杂的MoO2具有高的吸附能、缺陷附近对锂小的扩散势垒和高的扩散系数,说明碳和氮掺杂可以改善MoO2用于负极材料的锂吸附和扩散性能。然后设计两种新型的二维多孔MoO2（P2-MoO2和O-P2-MoO2）并研究其结构稳定性、电子特性以及其锂吸附与扩散性能。O-P2-MoO2的结构更稳定,对锂的吸附作用更强,锂扩散势垒更小,说明O-P2-MoO2可以作为一种新型锂离子电池负极材料。最后研究硼、碳和氮掺杂对O-P2-MoO2的电子特性、锂吸附以及扩散性能的影响。硼、碳和氮掺杂都可以调节O-P2-MoO2的电子特性,但是锂吸附以后硼和氮掺杂对能带的调节作用消失。相反碳掺杂的O-P2-MoO2在锂吸附后仍然保持金属特性。此外,硼、碳和氮掺杂都可以增强锂吸附。硼掺杂结构的锂扩散势垒最小,氮掺杂的最大。综合对比,碳掺杂对O-P2-MoO2的电子特性、锂吸附和扩散性能的调节和提升效果最好。本文的研究表明,掺杂和维度降低可以有效调控MoO2的电子特性以及锂吸附和扩散性能。这些研究为锂离子电池负极材料的设计和研究提供了理论参考。
陈佳君[10]（2020）在《钠离子电池锑基负极的电化学性能及应力分布研究》文中研究指明随着锂离子电池在高端电子设备及电动汽车领域的应用,其安全性、成本高、锂储量低及低温性能差等问题日益明显。钠离子电池由于与锂离子电池具有相同的工作机理,且自然界中钠资源储量丰富,受到了广泛的关注。由于钠离子比锂离子半径较大,用于锂离子电池的石墨类负极难以储存钠。因此,开发具有高容量、高稳定性及安全性的钠离子电池负极材料具有重要的研究意义。锑由于具有较高的理论比容量(660 m Ah g-1)和适中的电化学反应平台电压（0.5–0.8 V vs Na+/Na）,被认为是有潜力的钠离子电池负极材料。然而,锑在嵌脱钠过程中会发生体积变化,存在较大的内应力,导致电极材料粉化剥落,电池循环稳定性差。针对钠离子电池锑负极存在的稳定性差的问题,设计树枝状Sb纳米晶和Sb/Sb2O3纳米复合材料,借助树枝结构间隙、纳米晶小尺寸及Sb2O3缓冲层来缓解锑负极体积膨胀引起的内应力,提高电极稳定性。并通过核-壳结构模型计算嵌钠过程中Sb/Sb2O3负极的应力分布。（1）通过氧化还原结合热处理制备了Sb/Sb2O3纳米复合材料,并研究了热处理温度对材料的形貌、组成及电池性能的影响。结果表明,复合材料颗粒粒径为20-200 nm,随热处理温度的升高粒径增加,归因于Sb2O3氧化层随温度升高逐渐变厚。将Sb/Sb2O3纳米复合材料用于钠离子电池负极,结果表明,在0.1 A g-1的电流密度下充放电100圈后,Sb/Sb2O3-100,Sb/Sb2O3-200和Sb/Sb2O3-300的可逆容量分别为440 m Ah g-1,540 m Ah g-1和365 m Ah g-1,高于Sb的90 m Ah g-1,表明Sb2O3能够提高Sb负极循环稳定性,得益于Sb2O3基体对体积变化和应力的缓冲作用。除此之外,Sb2O3-200具有更好的循环和倍率性能,归因于Sb/Sb2O3-200纳米复合材料具有适当的Sb/Sb2O3比例,有利于钠离子和电子传输。（2）通过建立符合钠离子电池内部工作原理的核-壳结构的扩散-应力耦合模型来描述Sb/Sb2O3电极材料内部的离子扩散与由此产生的应力,分析Sb/Sb2O3颗粒的机械稳定性。模拟结果表明,在Na+嵌入过程中,Sb2O3壳层承受来自颗粒体积膨胀产生的内部应力,Sb-Sb2O3界面会产生较大的拉伸径向应力与切向应力,使Sb-Sb2O3核壳界面易发生脱粘,造成材料内阻增大,影响电池性能。该结果也表明核壳结构电极材料的选取应选择高能量密度材料作为内核,机械稳定性好、强度高的材料作为壳层。（3）通过电流置换以Zn微米粉为模板制备了树枝状Sb纳米晶,对其形貌、组成及用于钠离子电池的性能进行表征。结果表明,树枝状Sb纳米晶为六方晶相结构,具有多孔结构,单个纳米晶树枝直径约为50 nm。在0.1 A g-1和0.5 A g-1的电流密度下,循环160圈后,可逆比容量分别为572.3m Ah g-1和374.5 m Ah g-1。即使在1 A g-1的高电流密度下循环120圈之后,可逆容量为532.8 m Ah g-1,表明树枝状Sb纳米晶具有非常好的电化学循环和倍率性能。这主要归因于树枝状结构能够缓解体积膨胀,降低内应力,同时有利于循环过程中钠离子和电子快速传输。
二、磷酸盐:更安全的电池技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磷酸盐:更安全的电池技术（论文提纲范文）
（1）木质素基生物炭材料的制备及其在超级电容器电极材料中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1.木质素的概述 |
| 1.1.1.木质素结构与性质 |
| 1.1.2.木质素分类 |
| 1.2.木质素基炭材料的结构与制备方法 |
| 1.2.1.木质素基炭材料的结构 |
| 1.2.2.木质素基炭材料的制备方法 |
| 1.3.木质素基在储能中的应用 |
| 1.3.1.木质素基炭材料储能原理 |
| 1.3.2.木质素基炭材料应用于储能装置 |
| 1.4.本课题研究目的、内容、意义及创新点 |
| 1.4.1.研究目的、意义 |
| 1.4.2.研究内容 |
| 1.4.3.课题创新点 |
| 2.木质素基炭材料的制备与性能研究 |
| 2.1.概述 |
| 2.2.实验部分 |
| 2.2.1.实验所用原料与试剂 |
| 2.2.2.实验所用主要仪器 |
| 2.3.实验内容 |
| 2.3.1.木质素基炭材料的制备 |
| 2.3.2.木质素基炭材料制备工艺流程 |
| 2.3.3.电极片的制备 |
| 2.4.表征与测试 |
| 2.4.1.相对分子质量测试 |
| 2.4.2.红外光谱(FTIR)分析测试 |
| 2.4.3.热失重(TGA)分析测试 |
| 2.4.4.X射线粉末衍射测试 |
| 2.4.5.拉曼光谱测试 |
| 2.4.6.粒径分布分析测试 |
| 2.4.7.比表面积(BET)和孔隙分布测试 |
| 2.4.8.扫描电镜(SEM)分析测试 |
| 2.4.9.电化学性能分析测试 |
| 2.5.结果与讨论 |
| 2.5.1.木质素的分子量与分子量分布 |
| 2.5.2.木质素的FT-IR |
| 2.5.3.木质素的热分解过程及成炭效率 |
| 2.5.4.木质素的粒径分布形态 |
| 2.5.5.木质素基炭材料的FT-IR |
| 2.5.6.木质素基炭材料的石墨化程度 |
| 2.5.7.木质素基炭材料的微观形态 |
| 2.5.8.木质素炭的元素组成 |
| 2.5.9.木质素基炭材料的孔道结构 |
| 2.5.10.木质素基炭材料组成三电极体系的电化学性能 |
| 2.6.本章小结 |
| 3.漆酶酶解和炭化工艺对木质素磺酸钙基炭材料的影响 |
| 3.1.概述 |
| 3.2.实验部分 |
| 3.2.1.实验药品及仪器 |
| 3.2.2.实验所用主要仪器 |
| 3.3.实验内容 |
| 3.3.1.漆酶酶解木质素的制备 |
| 3.3.2.木质素基炭材料的制备 |
| 3.3.3.电极片的制备 |
| 3.4.表征与测试 |
| 3.5.结果与讨论 |
| 3.5.1.漆酶酶解对木质素及木质素基炭材料的影响 |
| 3.5.2.氢氧化钾对木质素基炭材料的影响 |
| 3.5.3.漆酶酶解对木质素基炭材料的电化学性能的影响 |
| 3.5.4.氢氧化钾对木质素基炭材料的电化学性能的影响 |
| 3.6.本章小结 |
| 4.发泡剂对制备木质素基炭材料的影响 |
| 4.1.概述 |
| 4.2.实验部分 |
| 4.2.1.实验药品及仪器 |
| 4.2.2.实验所用主要仪器 |
| 4.3.实验内容 |
| 4.3.1.碳酸氢钠/木质素磺酸钙木质素基炭材料的制备 |
| 4.3.2.偶氮二甲酰胺/木质素磺酸钙木质素基炭材料的制备 |
| 4.3.3.三聚氰胺焦磷酸盐/木质素磺酸钙木质素基炭材料的制备 |
| 4.3.4.电极片的制备 |
| 4.4.表征与测试 |
| 4.5.结果与讨论 |
| 4.5.1.无机型发泡剂碳酸氢钠对木质素基炭材料的影响 |
| 4.5.2.有机型发泡剂偶氮二甲酰胺对木质素基炭材料的影响 |
| 4.5.3.三聚氰胺焦磷酸盐对木质素基炭材料的影响 |
| 4.5.4.木质素基炭材料的电化学性能 |
| 4.6.本章小结 |
| 5.研究工作总结和展望 |
| 5.1.工作总结 |
| 5.2.展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于磷腈阻燃剂电解液的高安全性锂金属电池性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂电池中液态电解液的研究进展 |
| 1.2.1 酯类电解液 |
| 1.2.2 醚类电解液 |
| 1.2.3 不可燃电解液 |
| 1.3 阻燃剂的研究现状 |
| 1.3.1 阻燃机制 |
| 1.3.2 燃烧性测试方法 |
| 1.3.3 阻燃剂的种类 |
| 1.4 本文的研究目的、内容和创新点 |
| 1.4.1 研究目的和内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第二章 实验仪器及测试方法 |
| 2.1 实验材料及测试设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器及测试设备 |
| 2.2 材料结构与形貌表征 |
| 2.2.1 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 X射线光电子能谱分析仪(XPS) |
| 2.2.3 傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR) |
| 2.3 燃烧测试 |
| 2.4 电导率测试 |
| 2.5 电化学性能测试 |
| 2.5.1 电极材料的制备 |
| 2.5.2 电解液的制备 |
| 2.5.3 电池的组装 |
| 2.5.4 循环伏安测试(CV) |
| 2.5.5 线性扫描伏安法测试(LSV) |
| 2.5.6 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.5.7 恒流充放电测试 |
| 第三章 基于(三氟)乙氧基五氟环三磷腈阻燃剂的锂金属电池性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 TFPN的制备和表征 |
| 3.2.2 燃烧测试和电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电解液的物理化学性能测试 |
| 3.3.2 Li/Cu电池的电化学性能及形貌表征 |
| 3.3.3 Li负极表面SEI层成分分析 |
| 3.3.4 Li/NCM811全电池的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于六氟环三磷腈阻燃剂的锂金属电池性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 电解液和电极制备 |
| 4.2.2 材料表征 |
| 4.2.3 电化学表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电解液的物理化学性能 |
| 4.3.2 Li对称电池的电化学性能及形貌分析 |
| 4.3.3 Li负极表面SEI层成分分析 |
| 4.3.4 Li/LCO全电池的电化学性能 |
| 4.3.5 LCO正极的形貌和表面CEI层成分分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录1:攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录2:攻读硕士学位期间获得授权的发明专利 |
| 附录3:攻读硕士学位期间获奖情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）沥青基无定型碳的制备及其储钠性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钠离子电池简介 |
| 1.3 钠离子电池正极材料 |
| 1.3.1 层状氧化物 |
| 1.3.2 隧道型氧化物 |
| 1.3.3 聚阴离子化合物 |
| 1.3.4 普鲁士蓝材料 |
| 1.4 钠离子电池负极材料 |
| 1.4.1 碳基负极材料 |
| 1.4.2 合金类材料 |
| 1.4.3 转换类负极材料 |
| 1.4.4 有机类负极材料 |
| 1.5 钠离子电池电解液 |
| 1.6 本文选题背景及研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料物理结构表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.4 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.3.6 热重分析(TG) |
| 2.3.7 比表面积和孔径分布分析(BET) |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 充放电、倍率、长循环测试 |
| 2.4.2 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.3 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.4.4 恒电流间歇滴定测试(GITT) |
| 第三章 硝酸改性的沥青基无定型碳储钠性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 材料的制备 |
| 3.2.2 钠离子电池组装 |
| 3.3 材料形貌与结构表征 |
| 3.3.1 TG-DTG分析 |
| 3.3.2 SEM形貌分析 |
| 3.3.3 X 射线衍射和拉曼光谱分析 |
| 3.3.4 比表面积及孔径分析 |
| 3.3.5 X 射线光电子能谱分析 |
| 3.3.6 HRTEM结构分析 |
| 3.4 电化学性能测试 |
| 3.4.1 循环伏安测试 |
| 3.4.2 恒流充放电测试 |
| 3.4.3 交流阻抗测试 |
| 3.4.4 倍率性能测试 |
| 3.4.5 长循环性能测试 |
| 3.4.6 不同扫速的CV测试 |
| 3.4.7 恒电流间歇滴定测试(GITT) |
| 3.4.8 全电池测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 空气氧化对沥青结构和储钠性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 沥青前驱体的TG-DTG分析 |
| 4.2.2 材料的制备 |
| 4.2.3 钠离子电池组装 |
| 4.3 材料形貌与结构表征 |
| 4.3.1 SEM分析 |
| 4.3.2 X 射线衍射和激光拉曼光谱分析 |
| 4.3.3 比表面积和孔径分布分析 |
| 4.3.4 HRTEM分析 |
| 4.4 电化学性能测试 |
| 4.4.1 循环伏安测试 |
| 4.4.2 恒流充放电测试 |
| 4.4.3 倍率性能测试 |
| 4.4.4 循环性能测试 |
| 4.4.5 恒电流间歇滴定测试(GITT) |
| 4.4.6 不同扫速CV测试 |
| 4.4.7 全电池测试 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（4）钠离子电池普鲁士蓝类似物电极材料的电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 离子电池概述 |
| 1.2.1 离子电池简介 |
| 1.2.2 离子电池发展历史 |
| 1.3 常见的钠离子电池正极材料 |
| 1.3.1 层状金属氧化物 |
| 1.3.2 普鲁士蓝类似物 |
| 1.3.3 聚阴离子骨架 |
| 1.3.4 有机化合物 |
| 1.4 常见的钠离子电池负极材料 |
| 1.4.1 插层/脱层反应 |
| 1.4.2 转化反应 |
| 1.4.3 合金化反应 |
| 1.5 普鲁士蓝及其类似物 |
| 1.5.1 PB/PBA简介 |
| 1.5.2 PB/PBA衍生物 |
| 1.5.3 PB/PBA的应用 |
| 1.6 本课题的研究意义和内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 电极制备和电池组装 |
| 第三章 阶梯状刻蚀的普鲁士蓝纳米框架/碳纳米管复合膜作为钠离子电池正极 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 Fe基PBA单晶纳米框架的合成 |
| 3.2.2 Fe基PBA纳米框架/CNTs复合电极的合成 |
| 3.2.3 材料表征和电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于普鲁士蓝类似物的中空Fe_(0.4)Co_(0.6)S_2@NC纳米盒子作为钠离子电池负极 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 前驱体PBAs-Co立方块的合成 |
| 4.2.2 PBAs-Co@PDA立方体的合成 |
| 4.2.3 中空Fe_(0.4)Co_(0.6)S_2@NC纳米盒子和Fe_(0.4)Co_(0.6)S_2纳米颗粒的制备 |
| 4.2.4 材料表征和电化学测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 钠离子电极材料未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）两种典型NASICON材料对Na3V2（PO4）3/C的改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钠离子电池的工作原理 |
| 1.3 钠离子电池正极材料 |
| 1.3.1 层状氧化物 |
| 1.3.2 隧道型氧化物 |
| 1.3.3 普鲁士蓝 |
| 1.3.4 聚阴离子化合物 |
| 1.4 聚阴离子化合物Na_3V_2(PO_4)_3 |
| 1.4.1 Na_3V_2(PO_4)_3的结构及充放电机理 |
| 1.4.2 Na_3V_2(PO_4)_3的制备方法 |
| 1.4.3 Na_3V_2(PO_4)_3的改性研究 |
| 1.5 固态电解质 |
| 1.6 本论文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 表征仪器 |
| 2.2.1 X射线衍射仪 |
| 2.2.2 激光拉曼谱仪 |
| 2.2.3 X射线光电子能谱仪 |
| 2.2.4 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.2.5 透射电子显微镜 |
| 2.2.6 同步热分析仪 |
| 2.2.7 傅立叶变换红外光谱仪 |
| 2.3 电化学测试 |
| 2.3.1 电极片的制备及电池的组装 |
| 2.3.2 室温和高温下的恒电流充放电测试 |
| 2.3.3 循环伏安法测试 |
| 2.3.4 电化学阻抗谱测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 基于Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3 的表面修饰对Na_3V_2(PO_4)_3/C材料的改性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.2.1 Na_3V_2(PO_4)_3/C的制备方法 |
| 3.2.2 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3 的制备方法 |
| 3.2.3 Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3对Na_3V_2(PO_4)_3/C修饰的制备方法 |
| 3.3 物理表征 |
| 3.3.1 XRD |
| 3.3.2 Raman |
| 3.3.3 SEM |
| 3.3.4 TEM |
| 3.3.5 XPS |
| 3.4 电化学测试 |
| 3.4.1 首周充放电曲线测试 |
| 3.4.2 倍率 |
| 3.4.3 室温循环性能 |
| 3.4.4 高温循环性能 |
| 3.4.5 CV |
| 3.5 机理研究 |
| 3.5.1 EIS |
| 3.5.2 FTIR |
| 3.5.3 热稳定性及结构稳定性测试及分析 |
| 3.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 基于Na_3Zr_2Si_2PO_(12) 的表面修饰对Na_3V_2(PO_4)_3/C材料的改性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料制备 |
| 4.2.1 Na_3V_2(PO_4)_3/C的制备方法 |
| 4.2.2 Na_3Zr_2Si_2PO_(12) 的制备方法 |
| 4.2.3 Na_3Zr_2Si_2PO_(12) 表面修饰Na_3V_2(PO_4)_3/C的制备方法 |
| 4.3 物理表征 |
| 4.3.1 XRD |
| 4.3.2 Raman |
| 4.3.3 SEM |
| 4.3.4 TEM |
| 4.3.5 XPS |
| 4.4 电化学测试 |
| 4.4.1 首周充放电测试 |
| 4.4.2 倍率 |
| 4.4.3 室温循环性能 |
| 4.4.4 高温循环性能 |
| 4.4.5 CV |
| 4.5 机理研究 |
| 4.5.1 EIS |
| 4.5.2 FTIR |
| 4.5.3 热稳定性及结构稳定性测试及分析 |
| 4.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）钠离子电池用铁基正极材料的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 聚阴离子型材料 |
| 1.1 单阴离子型 |
| 1.1.1 磷酸盐 |
| 1.1.2 焦磷酸盐 |
| 1.1.3 硫酸盐 |
| 1.1.4 其他 |
| 1.2 多阴离子型 |
| 1.2.1 磷酸盐-焦磷酸盐 |
| 1.2.2 磷酸盐-硫酸盐 |
| 1.2.3 磷酸盐-碳酸盐 |
| 1.2.4 磷酸盐-氟 |
| 1.2.5 其他 |
| 2 氧化物 |
| 2.1 单金属离子 |
| 2.2 双金属离子 |
| 2.2.1 Fe-Mn |
| 2.2.2 Fe-Co |
| 2.2.3 Fe-Ni |
| 2.3 多金属离子 |
| 2.3.1 Fe-Ni-Mn |
| 2.3.2 Fe-Co-Ni |
| 2.3.3 Fe-Cu-Mn |
| 2.3.4 其他 |
| 3 普鲁士蓝 |
| 4 氟化物 |
| 5 总结与展望 |
（7）超级电容器钒基电极材料的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器的结构和组成 |
| 1.2.2 超级电容器的分类 |
| 1.2.3 超级电容器储能机理 |
| 1.2.4 超级电容器面临的挑战 |
| 1.3 超级电容器性电极材料研究进展 |
| 1.3.1 碳基电极材料 |
| 1.3.2 导电聚合物电极材料 |
| 1.3.3 金属化合物电极材料 |
| 1.3.4 其他新型材料 |
| 1.4 钒基电极材料的发展及研究现状 |
| 1.4.1 钒基氧化物材料 |
| 1.4.2 钒酸盐材料 |
| 1.4.3 钒基磷酸盐 |
| 1.4.4 无氧钒基化合物 |
| 1.5 本文的选题意义和主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料的表征与分析方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 X射线光电子能谱 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜 |
| 2.3.4 透射电子显微镜 |
| 2.3.5 氮气吸脱附比表面积及孔径分析 |
| 2.3.6 热重分析 |
| 2.3.7 拉曼光谱 |
| 2.3.8 傅里叶转换红外线光谱 |
| 2.4 材料的电化学测试方法 |
| 2.4.1 循环伏安测试 |
| 2.4.2 恒电流充放电测试 |
| 2.4.3 电化学阻抗谱测试 |
| 2.4.4 循环稳定性测试 |
| 2.5 电极的制备及超级电容器的组装 |
| 2.5.1 电极的制备 |
| 2.5.2 超级电容器的组装 |
| 3 V_2O_5@GO复合薄膜电极的原位构建及储能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料的制备方法 |
| 3.2.1 氧化石墨烯的制备 |
| 3.2.2 V_2O_5溶胶及V_2O_5@GO复合溶胶的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 薄膜材料的形貌特征 |
| 3.3.2 薄膜材料的组成与结构 |
| 3.3.3 薄膜材料的表面元素形态 |
| 3.3.4 薄膜材料的电化学性能 |
| 3.3.5 对称超级电容器VG8//VG8 电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 La掺杂V_2O_5·n H_2O@OAB薄膜电极的制备及储能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备方法 |
| 4.2.1 氧化乙炔黑的制备 |
| 4.2.2 La掺杂V_2O_5·n H_2O@OAB复合溶胶的制备 |
| 4.2.3 Fe_2O_3@rGO前驱体的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 薄膜材料的形貌特征 |
| 4.3.2 薄膜材料的组成与结构 |
| 4.3.3 薄膜材料的表面元素形态 |
| 4.3.4 薄膜材料的电化学性能 |
| 4.3.5 薄膜材料的动力学特征反应分析 |
| 4.3.6 La掺杂量对薄膜材料的电化学性能的影响 |
| 4.3.7 OAB含量对薄膜材料的电化学性能的影响 |
| 4.3.8 薄膜材料的储能机制 |
| 4.3.9 非对称超级电容器20%La-VOH@OAB-4//Fe_2O_3@rGO的电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 蜂巢状多孔VOPO_4@rGO薄膜电极的储能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料的制备方法 |
| 5.2.1 聚苯乙烯微球的制备 |
| 5.2.2 含磷钒GO混合前驱体溶胶的制备 |
| 5.2.3 蜂巢状多孔VOPO_4@rGO薄膜电极的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 薄膜材料的形貌特征 |
| 5.3.2 薄膜材料的组成结构 |
| 5.3.3 薄膜材料的表面元素特征 |
| 5.3.4 薄膜材料的的电化学性能 |
| 5.3.5 薄膜材料的动力学特征反应分析 |
| 5.3.6 对称超级电容器MP-VOPO_4@rGO//MP-VOPO_4@rGO的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 构建高赝电容V_2O_5@rGO电极及柔性储能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料的制备方法与电容器的组装 |
| 6.2.1 V_2O_5微球的制备与电容器的组装 |
| 6.2.2 V_2O_5@rGO复合材料的制备 |
| 6.2.3 柔性非对称超级电容器的组装 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 材料的形貌特征 |
| 6.3.2 材料的组成与结构 |
| 6.3.3 材料的表面元素形态 |
| 6.3.4 材料的的电化学性能 |
| 6.3.5 非对称超级电容器Vr G-5//rGO的电化学性能 |
| 6.3.6 非对称超级电容器Vr G-5//rGO的柔性性能 |
| 6.3.7 不同形貌V_2O_5微球形成机制 |
| 6.3.8 溶剂热时间对合成V_2O_5微球的结构和电化学性能影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 纳米杂化材料NiMoO_4@Co_3V_2O_8的可控合成及储能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料的制备方法 |
| 7.2.1 NMO纳米棒材料的制备 |
| 7.2.2 CVO纳米球材料的制备 |
| 7.2.3 NMO@CVO纳米棒/纳米球杂化材料的制备 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 材料的形貌特征 |
| 7.3.2 材料的组成与结构 |
| 7.3.3 材料的表面元素形态 |
| 7.3.4 材料的电化学性能 |
| 7.3.5 复合比例对NiMoO_4@Co_3V_2O_8材料电化学性能影响 |
| 7.3.6 非对称超级电容器NiMoO_4@Co_3V_2O_8//AC的电化学性能 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论、创新与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新 |
| 8.3 后续展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文及专利目录 |
| B 作者在攻读博士学位期间承担和参与的科研项目 |
| C 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（9）改性MoO2作为锂离子电池负极材料的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池发展简介 |
| 1.3 锂离子电池结构概述 |
| 1.3.1 正极材料研究现状 |
| 1.3.2 负极材料研究现状 |
| 1.3.3 电解质研究现状 |
| 1.4 选题依据和研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 理论基础与计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 第一性原理计算 |
| 2.2.1 波恩-奥本海莫近似(Born-Oppenheimer近似) |
| 2.2.2 哈特利近似(Hartree近似) |
| 2.2.3 哈特利-福克近似(Hartree-Fock近似) |
| 2.3 密度泛函理论 |
| 2.3.1 霍亨博格-科恩定理(Hohenberg-Kohn定理) |
| 2.3.2 科恩-赛莫方程(Kohn-Sham方程) |
| 2.4 交换关联泛函 |
| 2.4.1 局域密度近似(LDA) |
| 2.4.2 广义梯度近似(GGA) |
| 2.4.3 杂化泛函 |
| 2.5 本文中使用的软件简介 |
| 2.5.1 Vienna Ab initio Simulation Package(VASP) |
| 2.5.2 Phonopy |
| 第三章 锂离子在MoO_2 及其缺陷结构中的吸附与扩散 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构和电子特性 |
| 3.3.2 锂离子在MoO_2 及其缺陷结构中的吸附 |
| 3.3.3 锂离子在MoO_2 及其缺陷结构中的扩散 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 锂离子在新型二维多孔MoO_2 表面的吸附与扩散 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构与电子特性 |
| 4.3.2 锂离子在新型二维多孔MoO_2 表面的吸附 |
| 4.3.3 锂离子在新型二维多孔MoO_2 表面的扩散 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 锂离子在掺杂O-P2-MoO_2 表面的吸附与扩散 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 结构和电子特性 |
| 5.3.2 锂离子在掺杂O-P2-MoO_2 表面的吸附 |
| 5.3.3 锂离子在掺杂O-P2-MoO_2 表面的扩散 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点及意义 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）钠离子电池锑基负极的电化学性能及应力分布研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钠离子电池 |
| 1.2.1 钠离子电池的发展 |
| 1.2.2 钠离子电池的组成与工作原理 |
| 1.2.3 钠离子电池的特性 |
| 1.3 钠离子电池正极材料 |
| 1.3.1 层状金属氧化物 |
| 1.3.2 聚阴离子型正极材料 |
| 1.3.3 其他种类正极材料 |
| 1.4 钠离子电池负极材料 |
| 1.4.1 碳基负极材料 |
| 1.4.2 金属单质及合金负极材料 |
| 1.4.3 金属氧化物负极材料 |
| 1.4.4 非金属单质负极材料 |
| 1.4.5 有机化合物负极材料 |
| 1.5 锑基负极材料在钠离子电池中的应用 |
| 1.5.1 锑/碳复合负极材料 |
| 1.5.2 锑基合金负极材料 |
| 1.5.3 锑基氧/硫化物负极材料 |
| 1.5.4 其他结构锑基负极材料 |
| 1.6 锂/钠离子电池电极材料循环过程中力学行为研究 |
| 1.7 选题意义和研究内容 |
| 第二章 Sb/Sb_2O_3纳米复合材料作为钠离子电池负极材料的稳定性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 Sb/Sb_2O_3纳米复合材料的制备 |
| 2.2.3 钠离子纽扣电池的装配 |
| 2.3 材料性能表征 |
| 2.3.1 形貌与结构表征 |
| 2.3.2 电池性能表征 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 拉曼光谱和X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.2 扫描(SEM)与透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.4.3 能量色散X射线光谱(EDX)分析 |
| 2.4.4 电化学储钠行为分析 |
| 2.4.5 循环和倍率性能分析 |
| 2.4.6 电容和阻抗分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钠离子电池Sb/Sb_2O_3核壳结构负极的应力分布分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sb/Sb_2O_3核壳结构内部应力分析 |
| 3.2.1 模拟过程中的的主要参数设置 |
| 3.2.2 Sb/Sb_2O_3核壳结构内Na~+扩散的电化学过程分析 |
| 3.2.3 Sb/Sb_2O_3核壳结构内的力学过程分析 |
| 3.3 Sb/Sb_2O_3核壳结构的作用机理与模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 树枝状锑纳米晶作为钠离子电池负极的稳定性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 树枝状Sb纳米晶的制备 |
| 4.2.3 扣式电池组装 |
| 4.2.4 材料的形貌与结构表征 |
| 4.2.5 电池性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 4.3.2 扫描电子显微镜(SEM)与能量色散X射线光谱(EDX)分析 |
| 4.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 4.3.4 电池性能分析 |
| 4.3.5 树枝状Sb纳米晶合金化过程中的力学行为分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望和不足 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、磷酸盐:更安全的电池技术（论文参考文献）
- [1]木质素基生物炭材料的制备及其在超级电容器电极材料中的应用[D]. 赵玉绮. 常州大学, 2021(01)
- [2]基于磷腈阻燃剂电解液的高安全性锂金属电池性能研究[D]. 李媛. 山东大学, 2021(12)
- [3]沥青基无定型碳的制备及其储钠性能研究[D]. 刘彬华. 天津工业大学, 2021(08)
- [4]钠离子电池普鲁士蓝类似物电极材料的电化学性能研究[D]. 万萍. 中国科学技术大学, 2020(02)
- [5]两种典型NASICON材料对Na3V2（PO4）3/C的改性研究[D]. 高枫洁. 河南大学, 2020(02)
- [6]钠离子电池用铁基正极材料的研究进展[J]. 张洪霞,李少芳,赵博,侯宪坤,吴兴隆. 无机化学学报, 2020(07)
- [7]超级电容器钒基电极材料的研究[D]. 胡兵兵. 重庆大学, 2020(02)
- [8]教育部关于印发普通高中课程方案和语文等学科课程标准（2017年版2020年修订）的通知[J]. 教育部. 中华人民共和国教育部公报, 2020(06)
- [9]改性MoO2作为锂离子电池负极材料的第一性原理研究[D]. 张利凯. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [10]钠离子电池锑基负极的电化学性能及应力分布研究[D]. 陈佳君. 太原理工大学, 2020