不同分子量前驱物热解硬碳负极材料的储钠性能_java不同分子量前驱物热解硬碳负极材料的储钠性能_java_02[导读]:本文选择了具有相同结构单元、不同分子量的3种糖类前驱物(葡萄糖、蔗糖和淀粉)作为结构模型,系统考察了前驱物分子量对硬碳材料微观结构和储钠性能的影响。X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和拉曼光谱(Raman)实验表明,硬碳材料的石墨化程度随着分子量的增大而增加;恒电流充放电测试表明,葡萄糖、蔗糖和淀粉热解硬碳的可逆储钠容量也随分子量的增大呈现出逐渐增加的趋势,其容量分别为242、275和310 mA·h/g。本工作的初步结果说明,大分子量的前驱物更容易热解形成较为规整的类石墨片层结构,从而提供了更多的嵌钠反应位点,这为选择合适的硬碳前驱体去发展高性能储钠碳负极材料提供了借鉴参考。

不同分子量前驱物热解硬碳负极材料的储钠性能_java_03不同分子量前驱物热解硬碳负极材料的储钠性能_java_04    
不同分子量前驱物热解硬碳负极材料的储钠性能_java_05    硬碳已成为最具实用化钠离子电池负极材料的研究热点,然而其热解前驱物结构对储钠性能的影响仍鲜有报道。创新点:    选择了具有相同结构单元、不同分子量的3种糖类前驱物(葡萄糖、蔗糖和淀粉)作为结构模型,系统考察了前驱物分子量对硬碳材料微观结构和储钠性能的影响。    初步结果说明,大分子量的前驱物更容易热解形成较为规整的类石墨片层结构,从而提供了更多的嵌钠反应位点,这为选择合适的硬碳前驱体去发展高性能储钠碳负极材料提供了借鉴参考。不同分子量前驱物热解硬碳负极材料的储钠性能_java_06    
不同分子量前驱物热解硬碳负极材料的储钠性能_java_06    开发廉价高效的规模储能系统是实现清洁能源利用、构建新型能源社会的关键技术。锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命等优点被认为是未来电动汽车和储能电站的首要选择,但有限的锂资源、高昂的开采成本等因素势必会限制锂离子电池的大规模应用。近年来,钠离子电池因其潜在的资源丰富、成本低廉、环境友好等诸多优势得到了人们极为广泛的关注,并被认为是继锂离子电池之后适合于大规模储能应用的理想体系。    钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似,其电化学性能也主要取决于正负极材料的性质。其中储钠负极材料得到了极为广泛的关注,如碳材料、合金及其化合物、钛基氧化物和具有转化反应的氧化物和硫化物材料等,都表现出较好的储钠性能。一般而言,使用负极材料不仅需要满足高容量、低电势、长循环等电化学指标,还需要兼顾资源、成本、制造等多方面的因素。因此,在上述几种材料中,碳材料由于具有资源丰富、制备简单、性质稳定等优点,成为了储钠负极材料的重要研究对象。    根据碳材料微观结构的不同,可以将其分为石墨化碳和非石墨化碳材料两大类。石墨碳因其较高的体积比容量和良好的循环性能,成为目前应用最广泛的锂离子电池负极材料。然而,较大半径的钠离子难以嵌入较小的石墨层间,造成储钠容量极低(