【摘 要】
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对于电动汽车而言,电池是影响其发展的关键因素之一。锂离子电池是当前开发最成功的二次电池,它具有高容量、高电压、长寿命、无记忆效应等优点,被视为最有前途的化学电源之一。然而,锂资源在全球的储量十分有限,极大的限制了锂电池在未来的大规模应用。钠,作为与锂同主族的活泼金属元素,具有与锂极其相似的物理和化学性质,而且钠在地壳中的储量丰富,但是目前钠离子电池的研究相对较少,而且钠离子的半径大于锂离子,这就使
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对于电动汽车而言,电池是影响其发展的关键因素之一。锂离子电池是当前开发最成功的二次电池,它具有高容量、高电压、长寿命、无记忆效应等优点,被视为最有前途的化学电源之一。然而,锂资源在全球的储量十分有限,极大的限制了锂电池在未来的大规模应用。钠,作为与锂同主族的活泼金属元素,具有与锂极其相似的物理和化学性质,而且钠在地壳中的储量丰富,但是目前钠离子电池的研究相对较少,而且钠离子的半径大于锂离子,这就使得钠离子电池在选材上有一定的限制。首先,以液相碳包覆技术纯化Na Ti2(PO4)3,通过与蔗糖高速机械混合,再在高温下碳热还原,合成出有少量碳包覆的Na Ti2(PO4)3。为了进一步提高材料的导电性能构建导电网络,利用乙炔气体在高温下的分解对Na Ti2(PO4)3再次进行碳包覆。其次以聚苯胺包覆后的Na3V2(PO4)3与Na Ti2(PO4)3组装成全电池。最后,组装Ni Fe-PBA/Na Ti2(PO4)3全电池,在p H=13的除氧电解液中,以4C的电流密度进行循环,测试钠离子电池的容量,揭示水系钠离子电池容量衰减的原因。结果表明,全电池在1.3 V左右有一很明显的充放电平台,而且这个全电池体系很稳定。在1C的电流密度下充放电,首放电比容量为95.8 m A h g-1,循环150圈后容量保持率为81.4%,并以水热法来合成Na3V2(PO4)3,研究其储钠性能。但是水热法包覆的碳层厚薄不一,影响其电化学性能。此外,分别将聚苯胺包覆前后的Na3V2(PO4)3为工作电极,以三电极的方式分别进行循环伏安(CV)、循环测试。发现包覆前与包覆后的Na3V2(PO4)3,容量衰减都比较快;水系电池副反应复杂,导致其循环性能不好。
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