目前大量的生物質(zhì)炭材料已被用于鋰離子電池負極材料的研究,因其具有天然多孔利于活化、儲量豐富價格低廉、綠色環(huán)保適合生產(chǎn)且物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定安全可靠等特點。本章采用的炭材料來源于劍麻纖維,對其不做任何處理的情況下直接作為鋰電池負極材料時發(fā)現(xiàn),首次放電比容量為500 mAh/g,比石墨的理論比容量高出128 mAh/g,反映了其用作鋰離子電池（簡稱LIB）負極材料的潛能,然而其可逆比容量僅保持在189 mAh/g,不能滿足當代對動力高能量密度鋰電關(guān)鍵材料的需求。針對這個問題,本課題主要采用對劍麻纖維炭進行復(fù)合改性的方式來提高其儲鋰性能。在考慮到鉬基化合物可變的鉬化合價、多樣的物相結(jié)構(gòu)、較高的理論比容量、獨特的物理化學(xué)性質(zhì)以及過渡金屬的硫化物其較高的理論比容量、低成本和無毒性,本實驗分別采用MoSe2、MoO2、MoS2、CuS作為劍麻纖維炭的增強材料。在制備方法上,考慮到水熱合成方法反應(yīng)溫度較低、對環(huán)境污染小且有利于合成極少缺陷的晶體,選用水熱合成結(jié)合煅燒法。本文成功合成了過渡金屬硫族化物/劍麻纖維炭鋰離子電池負極材料,并探索了不同合成條件對得到的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形貌及電化學(xué)性能的影響,找出了最佳... 

【文章來源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同還原劑用量下制得的MoSe2-MoO2@SFC復(fù)合材料的SEM圖譜

29圖 3.9 不同水熱溫度條件下制得的 MoSe2-MoO2@SFC 復(fù)合材料的 SEM 圖（a：120℃；b：140℃；c：160℃；d：180℃）Fig. 3.9 SEM image of MoSe2-MoO2@SFC prepared at the different hydrothermal temperature（a：120℃；b：140℃；c：160℃；d：180℃）圖 3.10（a）展示了 120℃、140℃、160℃、180℃不同水熱溫度條件下制得的 MoSe2-MoO2@SFC 復(fù)合材料的交流阻抗圖譜，可以明顯看出，180℃制備的具有花狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)電能力。圖 3.10（b）和（c）展示了 120℃、140℃、160℃、180℃不同水熱溫度條件下制得的 MoSe2-MoO2@SFC 復(fù)合材料的循環(huán)性能圖譜，（b）的測試電流密度為 50mAh/g，（c）的測試電流密度為500mAh/g�？梢钥闯�，無論的小電流密度還是大電流密度下進行測試，水熱溫度為 120℃時制備的 MoSe2-MoO2@SFC 復(fù)合材料，首次比容量為 557mAh/g，30

圖 3.12 不同水熱時間條件下制得的 MoSe2-MoO2@SFC 復(fù)合材料的 SEM 圖（a：12h；b：24h；c：36h；d：48h）Fig. 3.12 SEM image of MoSe2-MoO2@SFC prepared at the different hydrothermal time（a：12h；b：24h；c：36h；d：48h）圖 3.13 展示了 12h、24h、36h、48h 不同水熱時間條件下制得的MoSe2-MoO2@SFC 復(fù)合材料的循環(huán)性能圖譜，(a)的測試電流密度為 50mA/g，(b)的測試電流密度為 500mA/g。從圖中可以很明顯的看出，無論是在小電流密度下還是大電流密度下，水熱時間為 24h 條件下制備的復(fù)合材料具有較好的儲鋰性能。50mA/g 的電流密度下，30 個循環(huán)后比容量基本保持在 494 mAh/g，甚至在500 mA/g 的電流密度下，30 個循環(huán)后比容量仍保持在 308mAh/g。高儲鋰性能的提高，主要依賴于 12h 水熱溫度條件下制備的“準花球”狀的材料較大的比表面積，為鋰離子提供了巨大的儲鋰空間并具有相對強的穩(wěn)定性。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]天然石墨鋰離子電池負極材料的包覆改性研究[D]. 王志遠.天津理工大學(xué) 2008



本文編號：3230359