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竹基硬炭除杂工艺对钠离子电池电极材料电化学性能的影响
目录
内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.1新型储能技术发展需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.1.2锂离子电池面临挑战与钠离子电池兴起．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.2钠离子电池材料体系概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.2.1正极材料研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1.2.2负极材料研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.3竹基硬炭材料特性及其在储能领域的应用潜力．．．．．．．．．．．．．．15
1.4除杂工艺对电极材料性能影响研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
1.5本课题研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.1实验原料与试剂来源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2.2竹基硬炭材料的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
2.2.1基础前驱体制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.2.2不同除杂工艺探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2.3电极片的组装与制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.4电化学性能测试方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
2.5物理结构与形貌表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
2.5.1X射线衍射．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
2.5.2透射电子显微镜．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
2.5.3比表面积与孔径结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
2.5.4红外光谱(IR)分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3.1不同除杂工艺制备的竹基硬炭表征结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
3.1.1结构与物相分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
3.1.2微观形貌观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
3.1.3比表面积、孔结构及元素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
3.2电化学性能对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
3.2.1循环性能及倍率性能研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
3.2.2固态钠离子电池电化学性能表现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
3.3除杂工艺对电化学性能的作用机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
3.3.1纯度提升对电化学性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
3.3.2比表面积与孔结构优化效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
3.3.3粒径/形貌调控效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
3.3.4元素杂质种类与含量关联分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
3.4优化工艺参数筛选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
4.1主要研究结论总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
4.2研究创新点与不足之处．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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