鋰離子電池由于具備體積小、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長、工作電壓高等優(yōu)點(diǎn),成為最具有發(fā)展前景的高效二次電池,作為高效的儲(chǔ)能裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們生活中的各個(gè)方面。隨著便攜式移動(dòng)設(shè)備和大型存儲(chǔ)系統(tǒng)的快速發(fā)展,商業(yè)化石墨負(fù)極材料已經(jīng)無法滿足人們對鋰離子電池性能的要求。因此,開發(fā)電化學(xué)性能優(yōu)異的新型電極材料是目前亟待解決的問題。二硫化鉬作為過渡金屬硫化物的典型代表,具有類似于石墨烯的二維結(jié)構(gòu),在光學(xué)、電磁學(xué)和電化學(xué)領(lǐng)域中展現(xiàn)出很好的潛在應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。作為鋰離子電池負(fù)極材料,二硫化鉬具有高的理論容量(670 m Ah g-1),因而得到研究人員的重點(diǎn)關(guān)注。研究表明,二硫化鉬的導(dǎo)電性較差,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,且在充放電過程中發(fā)生的轉(zhuǎn)化反應(yīng)常伴隨著大的體積膨脹和片層堆疊等現(xiàn)象的發(fā)生,導(dǎo)致差的循環(huán)穩(wěn)定性能,嚴(yán)重阻礙了二硫化鉬在鋰離子電池領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文針對鋰離子電池對負(fù)極材料的要求,通過構(gòu)筑新型結(jié)構(gòu)的碳材料,進(jìn)而制備出新型結(jié)構(gòu)的二硫化鉬和碳的復(fù)合材料。研究不同結(jié)構(gòu)的碳材料對二硫化鉬電化學(xué)性能的影響,從而解決在充放電過程中二硫化鉬電極的穩(wěn)定性問題,最終獲得容量高、倍率性能好和循環(huán)壽命長的二硫化鉬@碳復(fù)合材料...

【文章頁數(shù)】：90 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
        1.2.1 鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工作原理
        1.2.2 鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)
    1.3 鋰離子電池負(fù)極材料的概述
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 合金類材料
        1.3.3 過渡金屬氧化物/硫化物
    1.4 二硫化鉬負(fù)極材料
    1.5 本論文選題依據(jù)、選題目的及選題意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 材料表征
        2.2.1 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)
        2.2.2 透射電子顯微鏡(TEM)及能譜分析
        2.2.3 X射線粉末衍射分析(XRD)
        2.2.4 拉曼光譜分析(RamanSpectrum)
        2.2.5 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.6 氮?dú)馕?脫附儀(BET)
        2.2.7 熱重分析儀(TGA)
    2.3 鋰離子電池測試
        2.3.1 鋰離子半電池組裝
    2.4 電化學(xué)性能測試表征
        2.4.1 恒流充放電性能測試
        2.4.2 循環(huán)伏安測試與交流阻抗譜測試
    參考文獻(xiàn)
第三章 氮硫摻雜的多孔碳和其MoS₂復(fù)合材料的可控制備及其儲(chǔ)鋰性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 儀器與試劑
        3.2.2 材料制備
            3.2.2.1 氮硫共摻雜的多孔碳材料的制備
            3.2.2.2 氮硫共摻雜的碳納米片@MoS₂復(fù)合材料的制備
        3.2.3 材料形貌與結(jié)構(gòu)表征
        3.2.4 電化學(xué)性能測試表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 氮硫共摻雜的多孔碳材料
            3.3.1.1 形貌與結(jié)構(gòu)表征
            3.3.1.2 電化學(xué)性能研究
        3.3.2 氮硫共摻雜的多孔碳納米片@MoS₂復(fù)合材料
            3.3.2.1 形貌與結(jié)構(gòu)表征
            3.3.2.2 電化學(xué)性能研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 三維多孔石墨化碳@MoS₂復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 儀器與試劑
        4.2.2 材料制備
            4.2.2.1 MoS₂納米片的制備
            4.2.2.2 三維多孔石墨化碳@MoS₂復(fù)合材料的制備
        4.2.3 材料形貌與結(jié)構(gòu)表征
        4.2.4 電化學(xué)性能研究
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 三維多孔石墨化碳@MoS₂復(fù)合材料形貌與結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 三維多孔石墨化碳@MoS₂復(fù)合電化學(xué)性能研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 碳布/多孔碳@MoS₂柔性電極材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 儀器與試劑
        5.2.2 材料制備
            5.2.2.1 碳布的前處理
            5.2.2.2 碳布@MoS₂復(fù)合材料的制備
            5.2.2.3 碳布/多孔石墨化碳@MoS₂柔性電極材料的制備
        5.2.3 材料形貌與結(jié)構(gòu)表征
        5.2.4 電化學(xué)性能研究
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 碳布/多孔碳@MoS₂柔性電極材料的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 碳布/多孔碳@MoS₂柔性電極材料電化學(xué)性能研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)果與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
攻讀碩士期間發(fā)表和待發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3850527