钠离子电池无粘结剂二氧化钛负极材料的合成

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(TiO2)得到无粘结剂TiO2/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TiO2/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TiO2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TiO2纳米线呈蛛网状,具有较大的比表面积,属于锐钛矿型TiO2,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.

关键词：钠离子电池、无粘结剂、二氧化钛、纳米线阵列、负极

所属期刊栏目：39

分类号：TM912;TB33

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目;国家自然科学基金资助项目;国家自然科学基金联合基金项目;北京市科技计划项目

在线出版日期：2020-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：287-294