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中南大学氮硫共掺杂碳包覆SnS纳米颗粒用于高性

时间:2018-08-30 01:22来源:未知 作者:秒速赛车 点击:
近年来,由于钠的天然储量丰富、成本低,钠离子电池(SIB)受到越来越多的关注。但是,由于钠离子半径较大,大多数适用于锂离子电池负极材料无法满足钠离子电池条件。基于转化

  近年来,由于钠的天然储量丰富、成本低,钠离子电池(SIB)受到越来越多的关注。但是,由于钠离子半径较大,大多数适用于锂离子电池负极材料无法满足钠离子电池条件。基于转化-合金化储钠机制的锡基材料具有较高的理论容量,其中,SnS 因其独特的层状结构和较大层间距成为较理想的候选负极材料。但是,SnS在充放电循环过程中发生较大的体积变化,导致材料粉碎、电池循环寿命差。

  研究人员首先将聚丙烯腈(PAN)、SnCl2﹒2H2O、硫粉在加热条件下溶于到DMF中。通过静电纺丝获得前驱体纤维,随后在空气中煅烧固化纤维,最后在Ar气中高温碳化得到负极材料(图1)。材料具有特殊的多孔结构,且SnS嵌于氮、硫共掺杂的碳中(图2),同时碳纤维边缘被部分石墨化,具有较大的层间距。当材料作为钠离子电池负极时,在0.1A/g的电流密度下,100次循环后容量高达600mAh/g。在0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6, 3.2A/g的电流密度下容量分别为796, 630, 490, 433, 400, 341, 289mAh/g。在1A/g大电流密度下循环500圈之后,复合电极的容量仍然保持在332mAh/g,单圈容量衰减率为0.04%(图3)。作者以Na3V2(PO4)3作为正极组装全电池(图4),在0.1-3.0V的电压窗口内,在0.1A/g下的容量为300mAh/g。

  图2. (a,b)不同放大倍数下的SEM图片;(c-g)的TEM、HRTEM及相对应的SAED图片;(h-i)Sn、S、C、N的元素分布图。

  图3. (a)的CV曲线A/g下SnS@SNCF循环性能。(c)一系列SnS@SNCF材料的倍率性能。(d)不同电流密度下的充放电曲线A/g下的循环稳定性。

  图4. (a)以Na3V2(PO4)3为正极,作为负极的全电池示意图。(b)0.1A/g电流密度下全电池的充放电曲线A/g下全电池的循环性能。

  作者考察了不同扫速下的CV测试以进一步研究其储能机理,研究结果表明该材料具有优异电化学性能的可能原因是:(1)碳纤维可以有效缓冲SnS在充放电过程中产生的体积膨胀,防止SnS粉化;(2)碳纤维具有多孔结构有利于电解液的渗入与传输;(3)氮、硫共掺杂可有效提高材料导电性,且可以使碳纤维边缘部分石墨化,增大碳材料层间距;(4)部分外在的赝电容效应可以提高电极材料的倍率性能。

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  但使用这些电池的缺点是成本增加。零配件店的铅酸电池价格在100美元至150美元之间(约人民币632.65-948.98元)。AGM电池在200美元至300美元之间(约人民币1265.30-1897.95元)。而锂离子电池价格远远高于此。路特斯2016年在Evora 400中安装的锂离子电池,价格为1690美元(约人民币10691.79元)。马自达可能无法承担所有这些成本。这意味着未来马自达汽车的成本可能会随着从铅酸到锂离子电池的变化而增加。

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  原标题:锂离子蓄电池项目可行性研究报告锂离子蓄电池生产项目备案

  变压器副边的电压经过整流、滤波,然后由R4、R5分压在并联型稳压器U3的调节点产生1.24V(对应于4.5V输出)的反馈电压。为保证电池充电器正常工作,4.5V是最低电压(包括容差)。因为充电器采用的是线性结构,充电效率与输入、输出电压的差值成反比,用最低电压为充电器供电有助于降低功率损耗。

  在国家表态准备禁售燃油车的同时,多家车企也纷纷发布了,本企业禁售燃油车的时间表。

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