多孔片状NaTi_2(PO_4)_3/C的制备及储钠性能研究

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• 英文论文题名：Facile solvothermal synthesis of NaTi_2(PO_4)_3/C porous plates as electrode materials for high-performance sodium ion batteries
• 论文作者：刘黎 ; 黄志峰 ; 郭国雄 ; 陈晓莹 ; 易玲光 ; 舒洪波 ; 杨秀康 ; 王先友
• 英文论文作者：Li Liu ; Zhifeng Huang ; Guoxiong Guo ; Xiaoying Chen ; Lingguang Yi ; Hongbo Shu ; Xiukang Yang ; Xianyou Wang ; College of Chemistry ; Xiangtan University
• 年：2016
• 作者机构：湘潭大学化学学院;
• 论文关键词：钠离子电池 ; 电极材料 ; 磷酸钛钠
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十分会：化学电源
• 语种：中文
• 分类号：TB332;TM912
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第三十分会 ; 化学电源
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：176k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

NaTi_2(PO_4)_3具有NASICON型三维的网状结构,Na~+能在其晶体结构所含有的三维通道中迁移,拥有Na~+扩散速度快、结构比较稳定等优点,是储钠材料的研究重点之一~([1-3])。采用尿素、三乙胺、氨水为诱导剂,通过简单的溶剂热法成功合成了三种不同片状结构的NaTi_2(PO_4)_3,再通过原位碳包覆,获得了三种不同形貌特征的NaTi_2(PO_4)_3/C(NTP/C)复合多孔片状材料。采用氨水做诱导剂合成的NTP/C复合材料具有高比表面积,为79.8 m~2g~(-1),明显地高于采用尿素和三乙胺为诱导剂合成的材料。对比三种NTP/C复合物在钠离子电池中的电化学性能发现,采用氨水做诱导剂合成的NTP/C表现出最高的放电比容量、最好的大倍率性能和循环稳定性。在1.5~3.3 V的电压范围内,0.1 C(1 C=133 mAh g~(-1))倍率下,该复合材料的放电比容量为125mAh g~(-1)。在5 C和10 C倍率下充放电,材料的首次放电比容量仍然为95 mAh g~(-1)和85 mAh g~(-1),循环120次材料的容量保持率分别为86.3%和82.3%。
NaTi_2(PO_4)_3/C porous plates have been successfully synthesized via solvothermal approach with ammonia as inductive agent combined in-situ carbon coating.It reveals that the inductive agent plays a critical role in morphology-controllable fabrication.The morphology,structure,and electrochemical properties of NaTi_2(PO_4)_3/C composites with multilayered plates,single-layered plate,porous multilayered plates all have been investigated,which are prepared by using urea,triethylamine,and ammonia,respectively.Among these samples,NaTi_2(PO_4)_3/C porous multilayered plates with ammonia addition exhibit the best electrochemical properties due to their unique mesoporous structure.

引文

[1]Wu,C.;Kopold,P.;Ding,Y.L.;Aken,P.A.;Maier,J.;Yu,Y.ACS nano 2015,9:6610.
    [2]Jiang,Y.;Zeng,L.;Wang,J.;Li,W.;Pan,F.;Yu,Y.Nanoscale 2015,7:14723.
    [3]Wu,X.Y.;Sun,M.Y.;Shen,YF.;Qian,J.F.;Cao,Y.L.;Ai,X.P.;Yang,H.X.ChemSusChem 2014,7:407-411.