能源危機和環(huán)境污染已經(jīng)成為兩個最嚴重的問題。因此,科研工作者非常重視探索創(chuàng)新技術,尋求可持續(xù)能源和儲能裝置。鋰離子電池(LIBs)作為最有前途的儲能技術之一,由于其高能量和高功率密度,被廣泛用作便攜式電子設備、電動汽車和植入式醫(yī)療設備的電源。盡管鋰離子電池取得了巨大的成功,但鋰資源的高成本和稀缺性是鋰離子電池進一步發(fā)展的嚴重障礙,尤其是在大型器件領域。近年來,由于鈉資源的廉價和普遍存在,鈉離子電池(SIBs)越來越受到人們的重視,無疑是鋰離子技術最有潛力的替代品。然而,商用石墨具有相對較低的鋰儲存理論容量(僅372 mAh g-1),不適合鈉儲存。開發(fā)具有高可逆容量、合適的鋰化/鈉化電位和較長循環(huán)壽命的新型負極材料仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。近年來,由于金屬硫化物具有較高的理論容量和良好的導電性,因此作為LIBs和SIBs的負極材料受到了廣泛的關注和研究。在本論文中,制備了少層SnS2/還原氧化石墨烯復合物(FL-SnS2/RGO)、在氮摻雜的碳多面體(CP)上生長MoS2超薄納米片的分級復合納米結構(CP@MoS2)以及三維硫化鐵/碳互鎖石墨烯結構復合材料(Fe7S8/C/RGO)等幾種過...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋰離子電池
        1.2.1 鋰離子電池工作原理
        1.2.2 鋰離子電池電極材料及其面臨的挑戰(zhàn)
        1.2.3 金屬硫化物在鋰離子電池負極材料中的應用
    1.3 鈉離子電池
        1.3.1 鈉離子電池工作原理
        1.3.2 鈉離子電池電極材料面臨的挑戰(zhàn)
        1.3.3 金屬硫化物在鈉離子電池負極材料中的應用
    1.4 鋰硒電池
        1.4.1 鋰硒電池工作原理
        1.4.2 Se/碳復合材料在鋰硒電池正極材料中的應用
    1.5 本課題的研究目的及內(nèi)容
第2章 少層SnS₂/還原氧化石墨烯夾心雜化物用于高效鈉存儲
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 樣品的制備
        2.2.3 樣品的表征與測試
        2.2.4 非原位SAED和HRTEM測試
        2.2.5 樣品電化學測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 樣品的儲鈉機理分析
        2.3.2 樣品的物相表征、形貌和微結構分析
    2.4 電化學性質測試
    2.5 本章小結
第3章 氮摻雜碳多面體支撐的超薄MoS₂納米片構筑分級納米球用于高效儲鋰和儲鈉
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 樣品的制備
        3.2.3 樣品的表征與測試
        3.2.4 樣品電化學測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 樣品的形貌和微結構分析
        3.3.2 樣品的物相表征
    3.4 電化學性質測試
        3.4.1 鋰電性能測試
        3.4.2 鈉電性能測試
        3.4.3 鋰電和鈉電動力學性能測試
    3.5 本章小結
第4章 三維硫化鐵/碳互鎖石墨烯復合材料用于性能優(yōu)異的鋰離子和鈉離子電池負極材料
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 樣品的制備
        4.2.3 樣品的表征與測試
        4.2.4 樣品電化學測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 樣品的物相表征
        4.3.2 樣品的形貌和微結構分析
    4.4 電化學性質測試
        4.4.1 鋰電性能測試
        4.4.2 鈉電性能測試
        4.4.3 鋰電和鈉電動力學性能測試
    4.5 本章小結
第5章 原位N和O雙摻雜蜂窩狀多孔碳微泡/硒復合材料用于增強金屬-硒電池性能
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 試劑與儀器
        5.2.2 樣品的制備
        5.2.3 樣品的表征與測試
        5.2.4 樣品電化學測試
    5.3 結果與討論
        5.3.1 樣品的物相表征
        5.3.2 樣品的形貌和微結構分析
    5.4 電化學性質測試
        5.4.1 鋰電性能測試
        5.4.2 鈉電性能測試
        5.4.3 鉀電性能測試
    5.5 本章小結
第6章 結論
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學術論文及研究成果
致謝



本文編號：3846542