由于具有重量輕、體積小、安全性高、工作電壓高、能量密度大、功率高和使用壽命長等特點(diǎn),鋰離子電池成為了最廣泛使用的儲能器件。自從鋰離子電池發(fā)展以來,人們一直嘗試去提升其能量密度以滿足其在電動汽車上的應(yīng)用。然而商業(yè)使用的石墨負(fù)極理論比容量（372 mAh/g）較低,極大的限制了其能量密度的進(jìn)一步提高,所以開發(fā)具有更高比容量的負(fù)極材料尤為重要。由于MoS₂、SiO_x（0<x<2）和SnO_x等化合物材料擁有高的理論比容量,有可能在下一代高能量密度電池中發(fā)揮重要作用,對其研究具有重要意義。MoS₂、SiO_x和SnO_x作為鋰離子電池負(fù)極材料存在一些共性問題,主要是循環(huán)過程中體積膨脹較大和導(dǎo)電性較差。目前解決這些問題最有效的方法是與碳材料形成納米級（<10 nm）均勻分散的復(fù)合材料,然而由于碳及上述化合物的形成溫度等條件差異過大,在常規(guī)條件下合成這樣的分散結(jié)構(gòu)是極其困難的,相關(guān)的報道寥寥無幾。但是,采用合適的前驅(qū)體,在密閉系統(tǒng)下加熱使其分解產(chǎn)生氣相壓力... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

鋰離子電池的工作原理示意圖

具有這一特殊結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料，取得的結(jié)果也比較顯著，接下合成具有這種相關(guān)結(jié)構(gòu)的 MoS2/C 納米復(fù)合材料的制備方法。目前，有納米級均勻分散結(jié)構(gòu)的 MoS2/C 復(fù)合材料的主要方法有水熱法[56,5積法[58]和超聲噴霧熱解法[59,60]，接下來將依次簡單介紹一下這些方成果。熱法，水熱法為主要合成二硫化鉬納米片的方法[56,57]，同時也可以在水熱入聚合物就可以得到易碳化的聚合物和二硫化鉬的復(fù)合材料，然后物和二硫化鉬的復(fù)合材料放到管式爐里進(jìn)行高溫退火就得到了二硫米復(fù)合材料。例如，劉華坤等使用水熱法并結(jié)合高溫退火法合0]。如圖 1-2 所示，為 MoS2/C 的合成示意圖。從圖 1-2 可以看出，此oO4·2H2O、CS(NH2)2和抗壞血酸混合在去離子水中，使用水熱法在 1 得到了黑色沉淀，然后將干燥后的黑色沉淀放入到陶瓷舟中，緊接在水平管式爐當(dāng)中，在氬氣保護(hù)氣氛下，將爐子加熱到 700oC 保溫冷卻即得到了二硫化鉬與碳的復(fù)合材料即 MoS2/C。

圖 1-3 MoS2/C 的微觀結(jié)構(gòu)[56]Fig.1-3 Microstructure of MoS2/C[56]等使用水熱法制備了 MoS2/C 復(fù)合材料[57]。如圖 1-4 所示，為 MoS2圖。從圖 1-4 可以看出，首先將七鉬酸銨、硫脲和氧化石墨烯分散在合溶液中，隨后轉(zhuǎn)移到水熱釜中在 220oC 保溫 72 h。將得到的樣品泡 3 h，然后抽濾，這個過程重復(fù)三次，然后對樣品進(jìn)行冷凍干燥。由少于 10 層的 MoS2納米片垂直生長在氧化石墨烯的表面上，同時了 Mo-O-C 鍵，MoS2納米片的層間距為 9.8 ，這一特殊結(jié)構(gòu)賦予此的儲鋰性能，在 3.5A/g 的電流密度下，其可逆容量高達(dá) 666 mAh/g

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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