钠离子电池无粘结剂二氧化钛负极材料的合成

作     者：谢嫚 李泽华 李帅杰 肖根华 罗熳 蒋文全 陈人杰 吴锋 XIE Man;LI Zehua;LI Shuaijie;XIAO Genhua;LUO Man;JIANG Wenquan;CHEN Renjie;WU Feng

作者机构：北京理工大学材料学院北京100081 宁德时代新能源科技股份有限公司福建宁德352100 有研工程技术研究院有限公司北京101417 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2016YFB0901501) 国家自然科学基金资助项目(51772030) 国家自然科学基金联合基金项目(U1564206) 北京市科技计划项目(D151100003015001) 

出 版 物：《中国材料进展》 (Materials China)

年 卷 期：2020年第39卷第4期

页      码：287-294页

摘      要：作为电池的重要组成部分,电极材料直接影响电池的能量密度。电极材料在制作过程中往往会添加粘结剂以稳定极片结构,但粘结剂的加入会降低电极材料的比容量,影响其离子迁移速率。通过在经水热反应刻蚀的钛箔/网上原位生长二氧化钛(TiO 2)得到无粘结剂TiO 2/Ti纳米线阵列电极,并系统地研究不同钛基底及水热反应温度对TiO 2/Ti纳米线阵列电极物理性能和电化学性能的影响。结果表明,不同钛基底及水热反应温度均对生长的TiO 2纳米线的形貌和电化学性能有重要影响。其中通过220℃水热反应生长在钛网(0.15 mm)上的TiO 2纳米线呈蛛网状,具有较大的比表面积,属于锐钛矿型TiO 2,储钠过程主要由赝电容效应控制,且具有优秀的电化学性能:首周放电比容量为986 mAh g^-1,库伦效率为21.7%;随后放电比容量逐渐稳定在240 mAh g^-1左右;循环200周后放电比容量仍能达到228 mAh g^-1,库伦效率稳定在99.3%左右;即使在3200 mA g^-1的超大电流密度下,放电比容量仍能达到152 mAh g^-1。无粘结剂电极材料极大可以有限地提升电极材料的比容量,对未来高能量密度电池体系的设计具有一定的理论意义和参考价值。

主 题 词：钠离子电池 无粘结剂 二氧化钛 纳米线阵列 负极 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.7502/j.issn.1674-3962.201901006

馆 藏 号：203923022...