摘要:与传统镍镉电池相比，具有质量轻便、高效清洁、能量密度高和使用寿命长等优点的锂离子电池目前已经占据了绝大部分便携电子设备的电源市场,在当前大力发展新能源汽车的背景下，锂离子电池更是迎来了进一步的发展和研究。然而,由于锂元素在自然界储量极少且分布不均匀,致使锂离子电池价格居高不下,极大制约其更大范围应用和发展。因为钠离子电池与锂离子同属于第一主族，且钠离子电池与锂离子电池具有类似的化学原理.此外钠元素在自然界储量丰富、价格低廉,人们自然而然会想到将其作为锂离子电池的补充和替代品。但是,商业化的锂离子电池负极材料石墨储钠容量较低,无法满足实际应用,而NbS2有较高的理论容量和电导率其良好的层状晶体结构允许使用灵活的方法制备二维纳米结构和集成到各种应用中。因此.如何制备出性能优异的NbS2纳米片尤为重要。
关键词:钠离子电池； NbS2纳米片；
Absrtact: compared with the traditional nickel-cadmium battery, lithium-ion battery, which has the advantages of light quality, high efficiency and clean, high energy density and long service life, has occupied most of the power market of portable electronic equipment, and lithium-ion battery has ushered in further development and research under the background of vigorously developing new energy vehicles. However, due to the small reserves and uneven distribution of lithium in nature, the price of lithium ion battery is high, which greatly restricts its wide application and development. Because sodium ion battery and lithium ion belong to the first main group, and sodium ion battery and lithium ion battery have similar chemical principles. This Sodium is abundant and cheap in nature, so people will naturally think of it as a supplement and substitute for lithium-ion batteries. However, the graphite sodium storage capacity of commercial lithium-ion battery anode material is low, which can not meet the practical application. NbS2 has high theoretical capacity and conductivity, and its good layered crystal structure allows for flexible preparation of two-dimensional nanostructures and integration into various applications. therefore。 How to prepare NbS2 nanoparticles with excellent properties is particularly important.
Keywords: sodium ion battery; NbS2 nanoparticles;
1 引言
早在20世纪七八十年代，有着“后锂电池”之称的钠离子电池就已经被提出，与锂离子电池几乎同时起步，但随着锂离子电池的成功商业化，钠离子电池研究逐渐被淡化。另外，当时研究者只是简单的将锂离子电池上成功应用的电极材料套用到钠离子电池上，没有考虑钠离子电池与锂离子电池对材料晶格结构要求的区别，导致几乎所有的尝试均以失败告终。近年来，一方面是研究人员认识到锂离子电池大规模应用带来的锂资源紧张，另一方面研究人员也充分从钠离子电池的特殊性来设计电极材料，进而获得了很多不错的成果，使钠离子电池重新成为研究热点。钠与锂属于同一主族，许多理化性质比较相似，也决定了钠离子电池研发的可能性。与锂离子电池相比，钠离子电池具有2大优势：一是原料成本低，不使用锂、钴等高价稀有金属，钠最大的优点是在海水等资源中含量丰富，是“取之不尽”的元素;二是可以沿用现有的生产工序，钠离子电池的工作机制与锂电池相同，电池企业的现有生产设备可以直接用来生产钠离子电池，因为基本不需要设备投资，所以各家企业很容易将其作为替代电池开展生产。钠离子电池发展到目前所面临的最大问题是能量密度和功率密度偏低，这也是限制其未来实现商业化应用的最大问题。
2钠离子电池简介
钠离子与锂离子位于同一主族，其各方面属性比较相似。因此钠离子电池的工作原理和锂离子电池相似，钠离子电池实际上是一种浓度差电池正负极由两种不同的嵌钠化合物组成。充电时，Na 从正极脱嵌进入电解液并通过电解液向负极迁移并嵌入负极，负极处于富钠态，正极处于贫钠态，同时外电路中的电子迁移到负极保证了正负极的电荷平衡。放电时相反，Na 从负极脱嵌，经过电解液嵌入正极，电子在外电路中从负极迁移到正极，正极处于富钠态。
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