金属氧化物基锂钠离子电池负极材料制备与电化学性能研究

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4、机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：楣柏娟签字日期：p膨年胁月巧日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝堑太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：戗楠娲签字日期：矽烨年少月6

5、日导师签名互名签字磊焉吲r日万方数据摘要能源短缺与环境污染已经成为全球面临的两大严峻问题，其根本都源于人类对化石能源的过度开发和利用。因此，开拓可再生清洁能源就成为当务之急，然而，大部分可再生能源如风能、太阳能都存在着不可控和间歇性的缺点，不能够提供稳定可靠的能源供给；另一方面，电子信息技术的迅猛发展和清洁电动汽车产业的快速崛起催生了大功率和长寿命的动力需求。锂离子电池具有能量密度大、工作电压高、荷电保持能力强、工作温度范围宽等优点，自开发以来就在便携式电子设备等领域得到了大量应用，未来必将在大规

6、模储能电站和大功率动力电池领域有着广泛的应用前景。为了推动和实现这一远大愿景，重要的是提升锂离子电池的能量密度、功率密度、循环性能和安全性能，实现新型高容量或高安全型氧化物负极材料的大规模可控制备就成为关键之一。另一方面，随着未来锂离子电池在电动汽车和储能电站领域的大规模应用预期，有限的锂资源将难于满足日益增长的需求，也会极大的限制锂离子电池的可持续发展。作为锂离子电池的替代品，钠离子电池具有相似的电化学行为；同时，相对锂而言，钠具有更大的地球储量和更低的使用成本，开发钠离子电池对未来大规模储能电

7、站将具有深远的影响。当前，钠离子电池的发展仍处于再起步阶段，电极材料仍是制约钠离子电池发展的瓶颈，开发适用于钠离子电池的高性能新型电极材料就成为钠离子电池发展的关键。本文主要围绕两方面内容开展了系列的研究工作。一方面探索了可大规模生产且制备过程简单的燃烧法作为锂离子电池新型负极材料的制备方法，制备了钛酸锂复合材料以及铁氧化物复合材料，通过调控复合方式以及复合物组成提高活性物质的综合电化学性能；另一方面，首次探索了系列过渡金属氧化物以及Sb203薄膜作为高性能钠离子电池负极材料，探讨了电化学反应过程

8、和储钠机理，为新型钠离子电池电极材料的发展提供了很好的参考。在第一章中，简要回顾了锂离子电池的发展，介绍了锂离子电池的工作原理与特点，着重论述了三类锂离子电池负极材料(嵌入型、转化型、合金化型)的研究现状。此外，分析了钠离子电池的研究意义，总结了钠离子电池负极材料的万方数据浙江大学博士学位论文研究现状。第二章，介绍了本文中所用到的实验药品、方法和仪器，详细介绍了锂离子和钠离子电池电极制备过程以及后续的电化学测试方法。第三章，采用过程简单且能大规模生产的燃烧法制备钛酸锂粉体，优化了钛