Co掺杂对Na3V2(PO4)2F3材料结构和电化学性能的影响
不同价态元素共掺杂对CaMnO_3基材料热电性能的影响
不同价态元素共掺杂对CaMnO_3基材料热电性能的影响热电材料是一种能够实现电能和热能相互转化的功能性材料,其转化过程无机械损耗且无污染,因此很符合目前许多材料研究的主流形式。
过去的探索已经研究出了性能优异的合金热电材料,为了寻找热稳定性更优异并且成本更低的材料,氧化物热电材料开始被研究。
目前氧化物中的P型氧化物热电材料已经达到一个不错的水平,但是n型氧化物热电材料并未得到可以和p型热电材料性能相匹配的材料,所以n型氧化物热电材料仍有待深入的研究,其中n型热电材料的CaMnO<sub>3</sub>体系材料因为较高的赛贝克系数而被重视。
虽然无掺杂的CaMnO<sub>3</sub>的电阻率很高,但是通过掺杂手段可有效降低其电阻率。
之前关于诸如La3+、Y<sup>3+</sup>等三价M<sup>3+</sup>离子掺杂的研究表明,掺杂所引入的载流子浓度增加以及微观结构的变化可使样品的电阻率大幅度降低,但是载流子浓度的增加同样会使材料的赛贝克系数变低。
因此,本课题尝试一种新的掺杂方式,掺杂M<sup>3+</sup>的同时掺杂诸如Na<sup>+</sup>、Li+等一价N<sup>+</sup>离子使样品的载流子浓度不改变而只改变样品的微观结构,使样品的电阻率下降的同时,保持样品的赛贝克系数在一个相对较高的水平上。
在本次课题的研究中,就CaMnO<sub>3</sub>基氧化物热电材料体系所做的工作中,有三次掺杂改性尝试的成果较为突出,使用的反应方式是固态反应法。
第一次为Y<sup>3+</sup>/Na<sup>+</sup>共掺杂的[Ca<sub>1-x</sub>(Na<sub>1/2</sub>Y<sub>1/2</sub><sub>x</sub>]MnO<sub >3</sub>体系,第二次为Dy<sup>3+</sup>/Na<sup>+</sup>共掺杂的[Ca<sub>1-x</sub>(Na<sub>1/2</sub>Dy<sub>1/2</sub><sub>x</sub>]MnO<su b>3</sub>体系,第三次为在10%的Y<sup>3+</sup>/Na<sup>+</sup>共掺杂基础上掺杂Sr<sup>2+</sup>所得到的三掺杂[Ca<sub>0.9-x</sub>Sr<sub>x</sub>(Y<sub>1/2</sub>Na<sub>1/2</sub>)<su b>0</sub>.1]MnO<sub>3</sub>体系。
Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(2)O_(2)F钠离子电池正极材料的水热法制备及性能
摘要：采用水热法制备了 Na3V2(PO4)2O2F (NVPOF)钠离子电池正极材料，利用 X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和恒流 充放电(GCD)等方法研究了其形貌、结构与电化学性能。结果显示，纯相 NVPOF 形貌规则，呈长 1~3 μm、宽 300 nm~1 μm、长宽 比为 2~3 的四棱柱形貌。NVPOF 具有 2 对平稳的充放电平台，在 0.2C 和 2C 电流密度下，放电比容量达到 124.2 和 70.5 mAh· g-1，经 100 次循环后，放电比容量仍有 105.8 和 59.6 mAh·g-1，容量保持率达到 85.2% 和 84.5%，库仑效率基本在 97% 以上，且低 温(0 ℃)电化学性能也有不错的表现。经还原氧化石墨烯(rGO)包覆提高电子电导率，NVPOF@rGO 在 0.5C 和 2C 的室温放电比 容量高达 124.4 和 88.4 mAh·g-1，且 2C 倍率下循环 200 圈后的比容量仍有 78.7 mAh·g-1，容量保持率高达 89%，库仑效率始终保 持在 99% 左右，显示出优异的倍率和循环性能。
关键词：Na3V2(PO4)2O2F；水热法；钠离子电池；循环性能
中图分类号：O646.21
文献标识码：A
文章编号：1001‑4861(2021)07‑1204‑07
钠离子电池电极材料研究进展
钠离子电池电极材料研究进展张宁;刘永畅;陈程成;陶占良;陈军【摘要】室温钠离子电池由于原料丰富,分布广泛,价格低廉,引起了人们的研究兴趣.然而,由于钠离子相对于锂离子较重且半径较大,这会限制钠离子在电极材料中的可逆脱嵌过程,从而影响电池的电化学性能.因此研发先进的电极材料成为钠离子电池实用化的关键.本文中我们主要介绍了几种典型的钠离子电池电极材料,并对其最新的研究进展进行了简要综述,将为钠离子电池新型电极材料的研究提供基础.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2015(031)009【总页数】12页(P1739-1750)【关键词】钠离子电池;正极材料;负极材料【作者】张宁;刘永畅;陈程成;陶占良;陈军【作者单位】南开大学化学学院,先进能源材料化学教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津 300071;南开大学化学学院,先进能源材料化学教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津 300071;南开大学化学学院,先进能源材料化学教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津 300071;南开大学化学学院,先进能源材料化学教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津 300071;南开大学化学学院,先进能源材料化学教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,天津 300071【正文语种】中文【中图分类】O614.112早在20世纪80年代，钠离子电池(Sodium ion batteries,SIBs)和锂离子电池同时得到研究，随着锂离子电池成功商业化，钠离子电池的研究逐渐放缓。
钠与锂属于同一主族，具有相似的理化性质(表1)，电池充放电原理基本一致(图1)。
充电时，Na+从正极材料(以NaMnO2为例)中脱出，经过电解液嵌入负极材料(以硬碳为例)，同时电子通过外电路转移到负极，保持电荷平衡；放电时则相反。
与锂离子电池相比，钠离子电池具有以下特点：钠资源丰富，约占地壳元素储量的2.64%，而且价格低廉，分布广泛。
氟化磷酸钒钠在钠离子电池中的应用进展
•综述与述评•氟化磷酸钒钠在钠离子电池中的应用进展杨菊，刘乐康，连玉东，陈阳，闫硕，姜晓蕾(临沂大学化学化工学院，山东临沂276000)摘要:钠离子电池具有安全性高、钠资源丰富、成本低等独特优势，引起了人们的广泛关注。
构建具有良好电化学性能的钠离子电池的关键之一就是正极材料的选取，氟化磷酸钒钠［Na3V2(PO4)2F3］因其结构稳定性好、离子输运快、工作电位高等特点被认为是一种很有前途的正极材料。
但电导率较低，使其电化学性能较差；制备成本较高，阻碍了其大规模应用的发展。
综述了在提升Na§V?(PO*)2F电化学性能方面的措施，主要包括改进制备方法、离子掺杂、表面包覆等。
为今后高性能Na3V2(PO*)/3的合理设计提供了很好的参考。
关键词：钠离子电池；NaV2(PO4)?F；电化学性能中图分类号:TQ152文献标识码：A文章编号：1003-3467(2021)04-0001-04Application Progress of Sodium VanadiumPhosphate FluoriOs io Sodium Ion BatteryYANG Ju，LIU Lekang，LIAN Yudong，CHEN Yang，YAN Shuo，JIANG XiaoleO(School of Chemistry and Chemical Engineering，Linyi University，Linyi276000，China) Abstroct:Solium ioo batteyrt have attracter broa)attertioo，dur tr then high safety,dbimddnt solium resoorcrt,low cost.One of the keys to build solium ion baCeara with good electrochemical performanca it the selectioo of catyooe mateaala.Sooium vanafium pposphdh flroane[Na4Vo(PO*)2F4]ia a promising candinaie becaaso of iia staaie stractrro,fast cliarsion ate of sooiiim iona and high voltage platform.However,the low electronto condcctivity I c C s te pooc electrocaemicat performanca,high cost of Na4Vo (PO*)2F4tlie aevelonmeyi of its laroe-scate anplicatioda.Some strateeiea te improve electro-chdical performanca of Na4Vo(PO*)2F4n summayey,incluCiny moyholovy aesind,ion aonind,caryon coatinh,eto.A hoon refereeca foo ee rationat aesind of high-performanca Nag V?(PO*)2F3in tlie futcro is proviUer.Key woris:sonium Un battero；Na3V?(PO*)2F3；0引言随着可持续发展战略的提出，保护环境意识的增强，以及能源危机的加剧，人们越发注重利用绿色可再生清洁能源，但这一类能源大多都具有间歇性和不稳定性等缺点，若要想高效利用此类能源，就不得不依赖先进的能量储存技术［1］0Soy公司于1591年成功将锂离子电池推向市场,很快便得到了reclTochemical perU)rmadca迅速发展，成为当代最先进的高比能储能装置，在各不同规模的储能市场中均被普遍使用。
钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)2O2F的控制合成与电化学性能优化
钠离子电池正极材料Na3V2(PO4)2O2F的控制合成与电化学性能优化谷振一;郭晋芝;杨洋;吕红艳;赵欣欣;席晓彤;何晓燕;吴兴隆【摘要】采用简单的水热合成法制备氟磷酸钒氧钠(Na3V2(PO4)2O2F,简写为NVPOF),通过调节水热反应溶液的pH值和反应温度等关键参数,有效调节NVPOF 的颗粒尺寸和均匀性,优化其电化学性能.研究结果显示,性能最优的NVPOF的合成条件是:pH值为7.00±0.05,水热反应温度为170℃.在该条件下合成的NVPOF正极材料具有优异的电化学性能,表现为0.1C(1C=130 mA·g-1)的倍率下放电比容量可达123.2 mAh·g-1,且在20C的高倍率下仍可实现85.9 mAh·g-1的比容量,在1C下循环200圈后其容量保持率为96.2％,表明该材料具有高容量、优异的倍率和循环性能.所制备的NVPOF颗粒为纳米尺度且具有很高的均匀性,可缩短Na+的传输路径从而缩短其传输时间,且NVPOF晶体结构具有高稳定性,是一类具有高性能的钠离子电池正极材料.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2018(034)009【总页数】8页(P1641-1648)【关键词】钠离子电池正极材料的优化;高性能正极材料;水热合成;Na3V2(PO4)2O2F;钠离子扩散动力学【作者】谷振一;郭晋芝;杨洋;吕红艳;赵欣欣;席晓彤;何晓燕;吴兴隆【作者单位】伊犁师范学院化学与环境科学学院,伊犁835100;东北师范大学化学学院,动力电池国家地方联合工程实验室,长春 130024;东北师范大学化学学院,动力电池国家地方联合工程实验室,长春 130024;东北师范大学化学学院,动力电池国家地方联合工程实验室,长春 130024;东北师范大学化学学院,动力电池国家地方联合工程实验室,长春 130024;东北师范大学化学学院,动力电池国家地方联合工程实验室,长春 130024;东北师范大学化学学院,动力电池国家地方联合工程实验室,长春130024;伊犁师范学院化学与环境科学学院,伊犁835100;东北师范大学化学学院,动力电池国家地方联合工程实验室,长春 130024【正文语种】中文【中图分类】O6460 引言近年来，随着可持续发展战略的提出、环境保护意识的增强、以及传统化石燃料日益减少而呈现出能源危机的加剧，人们开始追求绿色可再生清洁能源的应用，包括太阳能、风能和潮汐能等。
高性能钠离子电池负极材料的研究进展
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2019年第38卷第5期高性能钠离子电池负极材料的研究进展朱子翼，张英杰，董鹏，孟奇，曾晓苑，章艳佳，吉金梅，和秋谷，黎永泰，李雪（昆明理工大学锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室，云南省先进电池材料重点实验室，云南昆明650093）摘要：负极材料的研究是钠离子电池实现商业化生产的关键要素之一，近年来已经取得了突破性进展。
但是较大半径的钠离子在嵌/脱过程中对负极材料结构的影响非常大，进而导致可逆容量迅速降低。
本文系统综述了钠离子电池负极材料的最新研究成果，阐述了碳基材料、钛基化合物、合金材料、金属化合物和有机化合物5类负极材料的制备工艺，并分析了这些材料的性能特点：碳基材料的研发技术成熟，但比容量和倍率性能有待提高；钛基化合物的结构性能良好，倍率性能出色，但存在比容量较低的缺点；合金材料和金属化合物都具有较高的理论比容量，但循环性能较差；有机化合物的研发尚处于起步阶段，有待深入研究。
基于现有的研究基础，总结了材料的改性方法和取得的效果，并展望了钠离子电池负极材料的研究方向，分析指出表面碳包覆可以提升材料的电子传导性，纳米结构可以缩短钠离子的传输途径，多孔形貌有利于电解质对材料的浸润，而元素掺杂可以提升材料的反应活性，最终获得高性能钠离子电池负极材料。
关键词：碳基材料；钛基化合物；合金材料；金属化合物；有机化合物中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：1000-6613（2019）05-2222-11Research progress of anode materials for high performance sodium-ionbatteriesZHU Ziyi ，ZHANG Yingjie ，DONG Peng ，MENG Qi ，ZENG Xiaoyuan ，ZHANG Yanjia ，JI Jinmei ，HE Qiugu ，LI Yongtai ，LI Xue(Key Laboratory of Advanced Battery Materials of Yunnan Province,National and Local Joint Engineering Laboratory for Lithium-ion Batteries and Materials Preparation Technology,Kunming University of Science and Technology ，Kunming650093，Yunnan ，China)Abstract:Anode materials is one of the key factors for the commercialization of sodium-ion batteries(SIBs),and the related in-depth research in recent years has led to some breakthrough.However,the large radius of sodium-ion has a great impact on the battery performance.This article systematically reviews the new results of anode materials for SIBs in the preparation and performance characteristics,covering carbon-based materials,titanium-based compounds,alloy materials,metal compounds and organic compounds and the focus is on the structure-performance relationship.The key issues and strategies related to the research and development of SIBs anode materials are highlighted.In addition,the perspective and new directions of SIBs are briefly outlined.It is necessary to develop new综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1506收稿日期：2018-07-22；修改稿日期：2019-01-11。
锌掺杂对包碳磷酸钒锂电化学性能的影响
锌掺杂对包碳磷酸钒锂电化学性能的影响柳勇;王飞;魏治中;王鹏;任凤章【摘要】以 Li2CO3、V2O5、NH4H2PO4和 ZnO为原料,用葡萄糖作为碳源和还原剂,然后通过高温煅烧法制备了Li3V2 －xZnx(PO4)3/C(x＝0,0.05,0.10).用 X 射线衍射、扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜,对制得的样品进行物相、结构和微观形貌分析表征.用恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱法测试样品的电化学性能.研究结果表明:掺杂Zn2 +不会改变Li3V2(PO4)3的结构.适量地掺杂Zn2 +能使Li3V2(PO4)3颗粒更加均匀、结构更稳定,同时显著改善其电化学性能.当x＝0.05 时,样品的首次放电比容量为123.1 mA·h·g －1,并且以0.5 C充放电循环20圈后容量保持率仍达99.76%.【期刊名称】《河南科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】7页(P1-6,11)【关键词】Li3V2(PO4)3;Zn2 +掺杂;高温固相法;形貌;电化学性能【作者】柳勇;王飞;魏治中;王鹏;任凤章【作者单位】河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳 471023;河南科技大学有色金属共性技术河南省协同创新中心,河南洛阳 471023;河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳 471023;河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471023;河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳 471023;河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳 471023;河南科技大学河南省有色金属材料与加工技术重点实验室,河南洛阳 471023【正文语种】中文【中图分类】O6140 引言锂离子电池因具有自放电小、循环寿命长、比容量大、能量密度高、工作电压高、无记忆效应和环境污染小等优点，已成为国内外学者的研究热点。
目前，锂离子电池广泛应用于电子产品、电动汽车及航空航天等各个领域[1-3]。
A05 混合型锂离子电池正极复合材料Na3V2(PO4)2F3 C的合成及其性能
混合型锂离子电池正极复合材料Na3V2(PO4)2F3/C的合成及其性能摘要：以葡萄糖为碳源，采用机械活化辅助高温固相−碳热还原法，一步制备用于混合离子型锂离子电池复合正极材料Na3V2(PO4)2F3/C。
通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对材料的晶体结构和形貌进行表征。
对材料的电化学测试结果表明，材料具有优异的电化学性能。
关键词：混合型锂离子电池；正极材料；Na3V2(PO4)2F3/C复合材料；高温固相法Synthesis and performance of Na3V2(PO4)2F3/C composite cathode material for hybrid lithium ion batteriesAbstract：The Na3V2(PO4)2F3/C composite material was synthesized by one-step high temperature solid state-carbothermal reduction reaction using glucose as the reduction agent and carbon source. The XRD and SEM was used to characterize the crystal structure and morphology of the Na3V2(PO4)2F3/C composite material. The electrochemical test results show the excellent electrochemical performance of this material.Key words：hybrid lithium ion battery; cathode material; Na3V2(PO4)2F3/C composite material; high temperature solid state reaction1 前言氟磷酸钒钠盐[1]属于聚阴离子型材料，首先被用作钠离子电池正极材料[2]。