| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第16-70页 |
| 1 电化学储能技术的发展背景 | 第16-22页 |
| 1.1 规模储能的应用需求 | 第16-17页 |
| 1.2 现有的规模储能技术 | 第17-18页 |
| 1.3 电化学储能技术简介 | 第18-22页 |
| 1.3.1 液流电池 | 第18-19页 |
| 1.3.2 超级电容器 | 第19-20页 |
| 1.3.3 二次电池 | 第20-22页 |
| 2 可充钠离子电池 | 第22-37页 |
| 2.1 高温钠电池 | 第22-24页 |
| 2.2 室温钠离子电池 | 第24-25页 |
| 2.2.1 钠离子电池简介 | 第24-25页 |
| 2.2.2 钠离子电池的发展历史 | 第25页 |
| 2.3 钠离子电池的关键技术 | 第25-37页 |
| 2.3.1 嵌钠负极材料的发展现状 | 第26-27页 |
| 2.3.2 钠离子电池正极材料的发展概况 | 第27-37页 |
| 3 层状正极材料的研究进展 | 第37-54页 |
| 3.1 层状正极的结构简介 | 第37-39页 |
| 3.2 Na_xMeO_2制备及其影响条件 | 第39页 |
| 3.3 钠离子在层状结构中的扩散机理 | 第39-41页 |
| 3.4 钠-空位有序性 | 第41-43页 |
| 3.5 层状过渡金属正极材料研究进展 | 第43-54页 |
| 3.5.1 简单层状过渡金属氧化物 | 第43-47页 |
| 3.5.2 层状二元过渡金属氧化物 | 第47-51页 |
| 3.5.3 多元过渡金属层状氧化物 | 第51-53页 |
| 3.5.4 含锂的过渡金属层状氧化物 | 第53-54页 |
| 4 过渡金属氧化物存在的问题 | 第54-55页 |
| 5 本论文的主要研究内容和意义 | 第55-57页 |
| 参考文献 | 第57-70页 |
| 第二章 实验部分 | 第70-78页 |
| 1 实验试剂与仪器 | 第70-72页 |
| 1.1 主要试剂 | 第70-71页 |
| 1.2 主要仪器 | 第71-72页 |
| 2 材料的物性表征 | 第72-74页 |
| 2.1 X射线粉末衍射 | 第72页 |
| 2.2 扫描电子显微镜 | 第72-73页 |
| 2.3 透射电子显微镜 | 第73页 |
| 2.4 X射线光电子能谱 | 第73页 |
| 2.5 傅里叶变换红外光谱 | 第73-74页 |
| 2.6 拉曼光谱 | 第74页 |
| 2.7 电感耦合等离子体原子发射光谱 | 第74页 |
| 2.8 固体核磁 | 第74页 |
| 3 材料的电化学性能表征 | 第74-77页 |
| 3.1 电极的制备 | 第74-75页 |
| 3.2 扣式电池组装 | 第75页 |
| 3.3 恒电流充放电测试 | 第75页 |
| 3.4 循环伏安扫描 | 第75页 |
| 3.5 交流阻抗 | 第75-76页 |
| 3.6 恒电流间歇滴定 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-78页 |
| 第三章 O3相层状金属氧化物正极的储钠反应 | 第78-113页 |
| 1 引言 | 第78-80页 |
| 1.1 选题背景 | 第78-79页 |
| 1.2 研究思想 | 第79-80页 |
| 2 Na(Co_xNi_(0.5-x)Mn_(0.5))O_2的储钠行为 | 第80-90页 |
| 2.1 材料制备与表征方法 | 第80-81页 |
| 2.1.1 材料的制备 | 第80-81页 |
| 2.1.2 目标化合物的表征方法 | 第81页 |
| 2.2 材料的结构及形貌 | 第81-84页 |
| 2.2.1 材料的结构分析 | 第81-83页 |
| 2.2.2 形貌分析 | 第83-84页 |
| 2.3 电化学性能表征 | 第84-89页 |
| 2.3.1 电化学循环伏安特征 | 第84-85页 |
| 2.3.2 电化学充放电特征 | 第85-86页 |
| 2.3.3 循环性能 | 第86-88页 |
| 2.3.4 倍率性能 | 第88-89页 |
| 2.4 钠嵌脱过程中的结构演化 | 第89-90页 |
| 2.5 本节工作小结 | 第90页 |
| 3 Na(Ni_(0.5)Mn_(0.5-x)Sn_x)O_2的储钠反应 | 第90-99页 |
| 3.1 材料的制备与表征 | 第90-91页 |
| 3.1.1 材料的制备 | 第90-91页 |
| 3.1.2 目标化合物的表征方法 | 第91页 |
| 3.2 材料的结构及形貌表征 | 第91-94页 |
| 3.2.1 材料的结构分析 | 第91-93页 |
| 3.2.2 形貌分析 | 第93-94页 |
| 3.3 电化学性能表征 | 第94-97页 |
| 3.3.1 循环伏安特征 | 第94-95页 |
| 3.3.2 充放电特征 | 第95-96页 |
| 3.3.3 循环性能 | 第96-97页 |
| 3.3.4 倍率性能 | 第97页 |
| 3.4 嵌钠过程中的结构演化 | 第97-98页 |
| 3.5 本节工作小结 | 第98-99页 |
| 4 NaFe_x(Ni_(0.5)Mn_(0.5))_(1-x)O_2的嵌钠反应性质 | 第99-109页 |
| 4.1 材料的制备与表征 | 第99页 |
| 4.1.1 材料的制备 | 第99页 |
| 4.1.2 目标化合物的表征方法 | 第99页 |
| 4.2 材料的的结构及形貌表征 | 第99-101页 |
| 4.2.1 材料的结构分析 | 第99-100页 |
| 4.2.2 形貌分析 | 第100-101页 |
| 4.3 电化学性能表征 | 第101-107页 |
| 4.3.1 循环伏安特征 | 第101-103页 |
| 4.3.2 电化学充放电特征 | 第103-104页 |
| 4.3.3 循环性能 | 第104-105页 |
| 4.3.4 倍率性能 | 第105-106页 |
| 4.3.5 高电压循环性能 | 第106-107页 |
| 4.4 嵌钠过程中的结构演化 | 第107-108页 |
| 4.5 本节工作小结 | 第108-109页 |
| 5 本章小结 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-113页 |
| 第四章 P2相Na_xMO_2金属氧化物的储钠反应性质 | 第113-149页 |
| 1 引言 | 第113-115页 |
| 1.1 P2结构简介 | 第113-114页 |
| 1.2 选题背景与研究思想 | 第114-115页 |
| 2 P2-Na_(0.67)[Mn_(0.65)Ni_(0.15)Co_(0.2-x)Al_x]O_2正极的储钠行为 | 第115-127页 |
| 2.1 材料的制备与表征 | 第115页 |
| 2.1.1 材料的制备 | 第115页 |
| 2.1.2 目标化合物的表征方法 | 第115页 |
| 2.2 最优钴取代浓度的确定 | 第115-118页 |
| 2.3 P2-Na_(0.67)[Mn_(0.65)Ni_(0.15)Co_(0.2)Al_x]O_2的储钠性能研究 | 第118-123页 |
| 2.3.1 结构分析 | 第118-119页 |
| 2.3.2 形貌分析 | 第119-120页 |
| 2.3.3 NaMNC的电化学性能 | 第120-122页 |
| 2.3.4 嵌钠过程中的结构演化 | 第122-123页 |
| 2.4 P2-Na_(0.67)[Mn_(0.65)Ni_(0.15)Co_(0.15)Al_(0.05)]O_2的储钠性质 | 第123-127页 |
| 2.4.1 结构与形貌表征 | 第123-124页 |
| 2.4.2 电化学性能 | 第124-126页 |
| 2.4.3 Al掺杂提高稳定性的可能机理 | 第126-127页 |
| 2.5 本节工作小结 | 第127页 |
| 3 Na_(0.67)Ni_xFe_(0.35-x)Mn_(0.65)O_2正极材料 | 第127-135页 |
| 3.1 材料的制备与表征 | 第127-128页 |
| 3.1.1 材料的制备 | 第127-128页 |
| 3.1.2 目标化合物的表征方法 | 第128页 |
| 3.2 材料的结构与形貌表征 | 第128-129页 |
| 3.2.1 结构分析 | 第128-129页 |
| 3.2.2 形貌分析 | 第129页 |
| 3.3 电化学性能 | 第129-133页 |
| 3.3.1 电化学循环伏安 | 第129-130页 |
| 3.3.2 电化学充放电性能 | 第130-131页 |
| 3.3.3 循环性能 | 第131-132页 |
| 3.3.4 倍率性能 | 第132-133页 |
| 3.4 电荷补偿机理 | 第133-134页 |
| 3.5 嵌钠反应过程中的结构演化 | 第134-135页 |
| 3.6 本节工作小结 | 第135页 |
| 4 P2-Na_(0.74)[(Li_(1/3)Mn_(2/3))_xCo_(1-x)]O_2正极材料 | 第135-143页 |
| 4.1 材料的制备与表征 | 第135-136页 |
| 4.1.1 材料的制备 | 第135页 |
| 4.1.2 目标化合物的表征方法 | 第135-136页 |
| 4.2 材料的结构及形貌 | 第136-137页 |
| 4.2.1 结构分析 | 第136页 |
| 4.2.2 形貌分析 | 第136-137页 |
| 4.3 电化学性能测试 | 第137-143页 |
| 4.3.1 电化学循环伏安 | 第137-138页 |
| 4.3.2 电化学充放电性能 | 第138-139页 |
| 4.3.3 Li的影响 | 第139-140页 |
| 4.3.4 循环性能 | 第140-141页 |
| 4.3.5 倍率性能 | 第141-142页 |
| 4.3.6 高电压循环稳定性 | 第142-143页 |
| 4.4 本节工作小结 | 第143页 |
| 5 本章小结 | 第143-145页 |
| 参考文献 | 第145-149页 |
| 第五章 蜂窝层状Na_3Ni_2SbO_6类储钠正极材料的探索 | 第149-175页 |
| 1 引言 | 第149-150页 |
| 1.1 选题背景 | 第149页 |
| 1.2 研究思想 | 第149-150页 |
| 2 蜂窝有序层状Na_3Ni_2SbO_6的储钠行为 | 第150-162页 |
| 2.1 材料制备与表征方法 | 第150-151页 |
| 2.1.1 材料的制备 | 第150-151页 |
| 2.1.2 目标化合物的表征方法 | 第151页 |
| 2.2 材料的结构及形貌 | 第151-153页 |
| 2.2.1 材料的结构分析 | 第151-152页 |
| 2.2.2 形貌分析 | 第152-153页 |
| 2.3 电化学性能表征 | 第153-156页 |
| 2.3.1 电化学特征 | 第153-155页 |
| 2.3.2 钠离子扩散系数 | 第155-156页 |
| 2.4 嵌钠反应机理 | 第156-157页 |
| 2.5 嵌钠过程中的结构演化 | 第157-160页 |
| 2.6 全Sb电池的构建与性能表征 | 第160-161页 |
| 2.7 本节工作小结 | 第161-162页 |
| 3 Na_3Ni_(2-x)Mg_xSbO_6的嵌钠反应性质 | 第162-171页 |
| 3.1 材料制备与表征方法 | 第162页 |
| 3.1.1 材料的制备 | 第162页 |
| 3.1.2 目标化合物的表征方法 | 第162页 |
| 3.2 材料的结构及形貌 | 第162-166页 |
| 3.2.1 材料的结构分析 | 第162-164页 |
| 3.2.2 振动图谱分析 | 第164-165页 |
| 3.2.3 形貌分析 | 第165-166页 |
| 3.3 电化学性能表征 | 第166-169页 |
| 3.3.1 电化学循环伏安特征 | 第166-167页 |
| 3.3.2 电化学充放电特征 | 第167-168页 |
| 3.3.3 循环性能 | 第168-169页 |
| 3.4 脱钠过程中的结构演化 | 第169-170页 |
| 3.5 本节工作小结 | 第170-171页 |
| 4 本章小结 | 第171-172页 |
| 参考文献 | 第172-175页 |
| 第六章 全文总结和展望 | 第175-178页 |
| 1 主要结论 | 第175-176页 |
| 2 展望 | 第176-178页 |
| 攻博期间发表的论文 | 第178-179页 |
| 致谢 | 第179-180页 |
