隨著電動(dòng)汽車和移動(dòng)電子器件的迅猛發(fā)展,鋰離子電池得到了廣泛應(yīng)用。然而,石墨負(fù)極材料因其較低的比容量和安全性已難以滿足市場(chǎng)發(fā)展的需求。因此,亟需研發(fā)一種新型的鋰離子電池負(fù)極材料來取代石墨成為下一代商用負(fù)極材料。二硫化鉬因其高的儲(chǔ)能密度,獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)和高安全性,被視為最有前景的負(fù)極材料之一。然而二硫化鑰在鋰離子脫嵌過程中體積變化產(chǎn)生的重堆疊及導(dǎo)電性差的問題,嚴(yán)重影響其循環(huán)穩(wěn)定性及倍率性能�；诖�,本論文采用Ti02納米線陣列提高M(jìn)oS2穩(wěn)定性,利用還原氧化石墨烯增強(qiáng)其導(dǎo)電性,進(jìn)而提高二硫化鉬負(fù)極材料的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。論文具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）骨架Ti02納米線陣列支撐的MoS2納米片電化學(xué)性能研究。先利用水熱法制備了直徑約為40-80nm定向生長(zhǎng)的高穩(wěn)定性的Ti02納米線陣列,然后利用水熱法在Ti02納米線陣列上制備了 MoS2納米片。通過形貌分析及電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn),當(dāng)MoS2納米片均勻地包裹在Ti02納米線陣列上時(shí),復(fù)合材料展現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,在100 mA/g的電流下經(jīng)過100次循環(huán)之后剩余比容量為502 mA h/g,在1000mA/g的電流下經(jīng)過250次循環(huán)后的剩余比容... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２零維＼１〇５２復(fù)合材料：（ａ）（ｂ）（ｃ）ＭｏＳ２納米片均勻的包裹在屮空的碳納米球??１５４１；?（ｄ）?（ｅ）?（ｆ）?Ｍ０Ｓ２納米片包裹碳納米球１５５１??

包括納米管、納米纖維和納米線。ＬｅｅＨｙｏｙｏｕｎｇ團(tuán)隊(duì)利用微波輻射技術(shù)以硫??粉和氯化鑰為原料在碳納米管上制備層狀ＭｏＳ２，這種獨(dú)特的方法解決了?ＭｏＳ２??和碳材料無法緊密接觸的問題，如圖１．３（ａ）（ｂ）［１４］。鄭宏賀團(tuán)隊(duì)利用一種簡(jiǎn)單的溶??液法在碳納米管上制備了超薄的Ｍ〇Ｓ２納米片，如圖１．３（ｃ）（ｄ）。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)??在于Ｍ〇Ｓ２納米片的邊緣大部分區(qū)域暴露在碳納米管以外的位置，這就使得復(fù)合??材料擁有著更大的比表面積［６Ｑ］。樓雄文課題組利用葡萄糖輔助的水熱法制備了??少層的ＭｏＳ２納米片包裹的碳納米柱結(jié)構(gòu)，如圖１．３（ｅ）?（ｆ）由于葡萄糖的作用是將??Ｍ〇Ｓ２納米片與碳納米柱緊密的結(jié)合在一起，這就使碳納米柱能夠更好的界面接??觸，提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性，從而提高電化學(xué)性能，尤其是高倍率放電性能［６１］。??這些復(fù)合材料均表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，相對(duì)于單純的Ｍ〇Ｓ２而言其穩(wěn)定性和??比容量均有明顯的提升。一方面這種復(fù)合材料有較大的比表面積，為儲(chǔ)存鋰離子??提供更多的位點(diǎn)；另一方面能為鋰離子往返脫嵌提供緩沖空間

復(fù)合材料的界面接觸密切相關(guān)。為了進(jìn)一步完善其性能，二維的Ｍ〇Ｓ２經(jīng)常通過??多孔碳，導(dǎo)電聚合物和金屬氧化物的修飾來做表面處理［６２＿６＼李春忠課題組制備??了一種理想的復(fù)合材料，將一層Ｍ０Ｓ２插在兩層多孔碳納米層之間，如圖１．４（ａ）??（ｂ），這種理想的復(fù)合材料能夠充分發(fā)揮兩種層狀材料的協(xié)同作用％１。趙海雷課??題組利用水熱法通過調(diào)節(jié)ｐＨ值，將Ｍ〇Ｓ２ｍ米片垂直制備在石墨烯納米片上，??如圖１．４（ｃ）?（ｄ）。這種結(jié)構(gòu)有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（１）ＭｏＳ２納米片垂直的生長(zhǎng)在石墨烯上，??不僅能夠抑制石墨烯的團(tuán)聚和Ｍ〇Ｓ２的重堆疊，而且能夠?yàn)榍朵嚪磻?yīng)提供足夠的??位點(diǎn)；（２）兩種材料通過Ｃ－０－Ｍｏ鍵連接，從而提供兩種材料之間高效的電子傳??輸通道；（３）Ｍ〇Ｓ２納米片擁有較大的比表面積，能夠縮短鋰離子的擴(kuò)散路徑，實(shí)??現(xiàn)鋰離子的快速脫嵌，因此該材料表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能［４８］。在此思路下，Ｊｏｎｇ??ＨｙｅｏｋＰａｒｋ用一步水熱法在石墨燦的（１００）方向上制備了超薄的Ｍ０Ｓ２納米片

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 武明昊,陳劍,王崇,衣寶廉.  電池. 2011(04)
[2]鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展[J]. 顏劍,蘇玉長(zhǎng),蘇繼桃,盧普濤.  電池工業(yè). 2006(04)



本文編號(hào)：2943659