過渡金屬硫化物具有高比容量、易制備、成本低廉和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),在電化學(xué)儲能電池領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。然而,過渡金屬硫化物在電化學(xué)循環(huán)過程中體積變化大,造成其循環(huán)壽命和高倍率容量差,嚴(yán)重阻礙了其在電化學(xué)儲能領(lǐng)域中的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),通過設(shè)計特殊形貌的納米材料,可以有效提高材料的電化學(xué)性能。本論文構(gòu)筑了三維多孔自支撐過渡金屬硫化物（MoS₂和Ni₃S₂）電極,該結(jié)構(gòu)不僅提升了鋰/鈉離子擴(kuò)散速率,且緩解硫化物在充放電過程中的體積變化。電化學(xué)測試結(jié)果表明,該類電極具有高比容量、長循環(huán)壽命和優(yōu)異的倍率性能。主要研究內(nèi)容如下:（1）三維多孔自支撐MoS₂電極的電化學(xué)構(gòu)筑及其儲鋰/鈉性能。以三維多孔銅為基底,采用電沉積結(jié)合隨后高溫?zé)崽幚淼姆椒ǐ@得了三維多孔自支撐MoS₂電極,考察了其作為鋰/鈉離子電池負(fù)極的電化學(xué)性能。首先,考察了電沉積電流密度和隨后熱處理溫度對三維多孔自支撐MoS₂電極儲鋰性能的影響。結(jié)果顯示,以6.2 mA cm^-2電流密度電... 

【文章來源】：長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池概述
    1.3 鈉離子電池簡介
        1.3.1 鈉離子電池工作原理及組成
        1.3.2 鈉離子電池正極材料
        1.3.3 鈉離子電池負(fù)極材料
    1.4 金屬硫化物的概述與研究現(xiàn)狀
        1.4.1 MoS_2作為電池材料的研究進(jìn)展
        1.4.2 Ni_3S_2作為電池材料的研究進(jìn)展
    1.5 本論文的主要工作
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及表征測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)配方
        2.2.2 電極制備
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 X射線衍射表征
        2.3.2 掃描電子顯微鏡表征
        2.3.3 透射電子顯微鏡表征
    2.4 電池組裝
    2.5 電化學(xué)性能測試
        2.5.1 恒流充放電測試
        2.5.2 循環(huán)伏安測試
        2.5.3 電化學(xué)阻抗譜測試
第三章 三維多孔自支撐MoS_2負(fù)極材料的制備及其儲鋰(鈉)性能研究
    3.1 引言
    3.2 MoS_2負(fù)極材料的制備
        3.2.1 電沉積法制備MoS_2負(fù)極材料的原理
        3.2.2 MoS_2電極的制備過程
    3.3 MoS_2負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 MoS_2負(fù)極材料的物相表征
        3.3.2 MoS_2負(fù)極材料的微觀形貌表征
    3.4 MoS_2負(fù)極材料的儲鋰性能表征
        3.4.1 電沉積電流密度對MoS_2鋰電性能的影響
        3.4.2 熱處理溫度對MoS_2鋰電性能的影響
        3.4.3 三維多孔自支撐MoS_2儲鋰性能
    3.5 MoS_2負(fù)極材料的儲鈉性能表征
        3.5.1 熱處理溫度對MoS_2鈉電性能的影響
        3.5.2 三維多孔自支撐MoS_2儲鈉性能
    3.6 本章小結(jié)
第四章 三維多孔自支撐Ni_3S_2負(fù)極材料的制備及其儲鈉性能研究
    4.1 引言
    4.2 水熱法制備Ni_3S_2活性材料
        4.2.1 水熱法制備Ni_3S_2活性材料的原理
        4.2.2 水熱法制備Ni_3S_2負(fù)極活性材料的過程
    4.3 Ni_3S_2負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.1 Ni_3S_2負(fù)極材料的物相表征
        4.3.2 Ni_3S_2負(fù)極材料的形貌表征
    4.4 Ni_3S_2負(fù)極材料的儲鈉性能表征
        4.4.1 反應(yīng)物濃度對Ni_3S_2鈉電性能的影響
        4.4.2 三維多孔自支撐Ni_3S_2儲鈉性能
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和取得的研究成果
致謝



本文編號：3194734