【摘 要】
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锑具有更高的储钠比容量和较低的嵌钠电位等特性,是一种应用前景良好的钠离子电池负极材料。但是,金属锑负极材料在充放电过程中通过可逆的合金化和去合金化反应来实现钠的存储,强烈的体积膨胀诱导金属锑负极材料的容量衰减较快,循环稳定性差。本论文为了解决金属锑负极体积变化的问题,利用碳复合、包覆、过渡金属复合等策略,抑制锑的体积变化,提高锑基负极材料的循环稳定性,具体研究内容包括:（1）选择以葡萄糖为碳源,利
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锑具有更高的储钠比容量和较低的嵌钠电位等特性,是一种应用前景良好的钠离子电池负极材料。但是,金属锑负极材料在充放电过程中通过可逆的合金化和去合金化反应来实现钠的存储,强烈的体积膨胀诱导金属锑负极材料的容量衰减较快,循环稳定性差。本论文为了解决金属锑负极体积变化的问题,利用碳复合、包覆、过渡金属复合等策略,抑制锑的体积变化,提高锑基负极材料的循环稳定性,具体研究内容包括:（1）选择以葡萄糖为碳源,利用液相还原法合成金属锑纳米粒子,再通过低温煅烧的方式制备金属Sb@C复合材料。并采用了X射线衍射技术（XRD）、扫描电镜（SEM）等技术手段对样品进行了形态和结构等物性表征研究,用葡萄糖作为碳源得到的Sb@C微纳米复合材料在电流密度为100 m A g-1测试条件下,初始容量为378m Ah g-1,100圈循环后的容量为376 m Ah g-1,相应的容量保持度高达99.8%。（2）为了获得高容量和良好循环性能的锑基负极材料,本文以甘蔗渣衍生的硬碳和金属锑为原料,按照不同质量比通过机械球磨合成了Sb/HC复合材料,电化学性能测试结果表明,质量比为6:4的Sb/HC复合负极材料表现出了最优的储钠性能,在100 m A g-1电流密度下,首次充电容量为481.5 m Ah g-1,首次库伦效率为79.8%。循环100圈后比容量仍保持474 m Ah g-1,容量保存率高达98.44%。其优异的储钠性能归因于硬碳材料的稳定结构以及优秀的导电性。（3）本文最后利用SbCl3为锑源,过渡金属氯化盐为过渡金属源,硼氢化钠作还原剂,用液相化学还原法合成了TM/Sb（TM=Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mn）复合负极材料。材料结构表征与电化学测试结果表明,Fe/Sb复合负极材料展示了最优的储钠性能,在100 m A g-1电流密度下,质量比2:8的Fe/Sb复合负极材料的最大比容量为542.7 m Ah g-1,循环150圈后,容量保持率为94.1%。
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