生物模板法合成钠离子电池Na2Ti3O7/C负极材料及其储钠性能

摘要：

以天然螺旋藻为生物模板合成钠离子电池Na2Ti3O7/C负极材料,并与水热法合成Na2Ti3O7纳米材料进行对比.结果表明:该法制备的Na2Ti3O7/C负极材料呈良好的网络条状结构,其上有少量碳残留,首次充放电比容量分别是109.3 mA·h/g和117.6 mA·h/g.而水热法制备的Na2Ti3O7材料首次充放电比容量分别为89.3 mA·h/g和86.3 mAh/g.250次循环后其充放电比容量平均保持率在70％左右,明显优于水热法制备的Na2Ti3O7负极材料(平均为35％),且有更好的循环稳定性和更高的Coulomb效率.通过对合成的Na2Ti3O7/C和Na2Ti3O7在不同倍率下进行20次循环后分析其放电比容量,结果表明:两者在小电流条件下放电衰减比较快,大电流放电时电化学性能相对较稳定,且在相同倍率下Na2Ti3O7/C电极材料的稳定性较之水热法合成的Na2Ti3O7材料好,这为大功率混合动力电车提供了较好的动力支撑.交流阻抗对比分析显示:模板法获得的Na2Ti3O7/C在充放电过程中其电极和电解液总阻抗、电极接触电阻、钠离子电荷转移电阻、Na+在电解液中半无限扩散Wurburg阻抗均比水热法制备的Na2Ti3O7材料要小,进一步表明以天然螺旋藻为模板合成的纳米网络条状结构可以有效提高电极材料的电化学性能且锻烧中残留碳可提高其导电性,这为新型钠电池开发和应用的提供基础支持.

关键词：天然螺旋藻、生物模板法、水热法、三钛酸钠/碳复合材料、储钠性能

所属期刊栏目：52

分类号：O614(无机化学)

资助基金：湖北省自然科学基金;国家自然科学基金;湖北第二师范学院校级教学研究;科研项目

在线出版日期：2024-01-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：46-55