作為鋰硫電池和鋰離子電池電極材料,硫和四氧化三鐵分別具有1675和926mAh/g的理論比容量,且儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉、環(huán)境友好。但它們?cè)诔浞烹娺^程中體積膨脹大,從而限制了其應(yīng)用。此外,硫正極還存在導(dǎo)電性差、多硫化物穿梭效應(yīng)導(dǎo)致容量快速衰減等問題。針對(duì)上述問題,本文設(shè)計(jì)并制備了核-殼結(jié)構(gòu)MoS₂@S正極材料和球形氮摻雜碳包覆Fe₃O₄負(fù)極材料,并對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進(jìn)行了研究,得到如下結(jié)論:（1）以MnCO₃為模板,Na₂MoO₄·2H₂O為鉬源,L-Cysteine為硫源,在200℃下進(jìn)行水熱反應(yīng)并經(jīng)過酸的腐蝕后制備出由MoS₂納米片組成的空心球殼。經(jīng)滲硫后得到核-殼結(jié)構(gòu)MoS₂@S正極材料。（2）核-殼結(jié)構(gòu)MoS₂@S正極材料表現(xiàn)出良好的倍率性能、循環(huán)性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。當(dāng)電流密度達(dá)到4C時(shí),仍能保持538.5 mAh/g的放電容量,達(dá)0.2C下初始放電容量的59%... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池簡(jiǎn)介
        1.2.1 鋰離子電池研發(fā)展歷史
        1.2.2 鋰離子電池結(jié)構(gòu)
        1.2.3 鋰離子電池工作原理
        1.2.4 鋰離子電池的特點(diǎn)
    1.3 鋰離子電池正極材料介紹
        1.3.1 層狀結(jié)構(gòu)正極材料
        1.3.2 尖晶石結(jié)構(gòu)正極材料
        1.3.3 橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料
        1.3.4 鋰硫電池正極材料
    1.4 鋰離子電池負(fù)極材料介紹
        1.4.1 石墨負(fù)極
        1.4.2 鈦酸鋰
        1.4.3 硅基負(fù)極
        1.4.4 鐵氧化物負(fù)極
    1.5 本論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 本論文的選題依據(jù)
        1.5.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.3 電極的制備及電池的組裝
        2.3.1 電極漿料的配制
        2.3.2 電極極片的制作
        2.3.3 電池組裝
    2.4 材料表征方法及設(shè)備
        2.4.1 X射線衍射
        2.4.2 掃描電子顯微鏡
        2.4.3 透射電子顯微鏡
        2.4.4 比表面及孔徑分析儀
        2.4.5 熱重分析
        2.4.6 X-射線光電子能譜
    2.5 電化學(xué)性能表征
        2.5.1 充放電測(cè)試
        2.5.2 交流阻抗測(cè)試
        2.5.3 循環(huán)伏安測(cè)試
第3章 核-殼結(jié)構(gòu)MoS_2@S的制備及其電化學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 XRD表征
    3.4 樣品制備過程中的形貌表征
    3.5 熱重分析
    3.6 電化學(xué)性能分析
        3.6.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        3.6.2 恒流充放電測(cè)試
        3.6.3 交流阻抗測(cè)試
    3.7 循環(huán)后電極形貌表征
    3.8 本章小結(jié)
第4章 球形氮摻雜Fe_3O_4/C的制備及其電化學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
    4.3 XRD表征
    4.4 樣品的微觀結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.4.1 Fe_3O_4/C和Fe_3O_4/NC炭化前的形貌
        4.4.2 Fe_3O_4/C和Fe_3O_4/NC炭化后的形貌
    4.5 BET測(cè)試
    4.6 XPS分析
    4.7 電化學(xué)性能分析
        4.7.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.7.2 恒流充放電測(cè)試
        4.7.3 交流阻抗測(cè)試
    4.8 循環(huán)后形貌表征
    4.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SiO2@C hollow sphere anodes for lithium-ion batteries[J]. Xuelian Liu,Yuxi Chen,Hongbo Liu,Zhi-Quan Liu.  Journal of Materials Science & Technology. 2017(03)
[2]鋰離子電池正極材料LiFePO4改性的研究進(jìn)展[J]. 曾凡菊,譚永前,余幼勝,張頌.  河南科技. 2014(03)
[3]鋰離子電池基礎(chǔ)科學(xué)問題（VII）——正極材料[J]. 馬璨,呂迎春,李泓.  儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[4]包覆型Si/C復(fù)合材料的制備及其性能研究[J]. 杜莉莉,莊全超,魏濤,崔永麗,孫智,孫世剛.  電化學(xué). 2011(02)
[5]摻鈷鎳酸鋰正極材料的研究進(jìn)展[J]. 侯雷,馮銳,許寒.  無機(jī)鹽工業(yè). 2009(08)



本文編號(hào)：3514094