二硫化鉬/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-12 03:48
二硫化鉬(MoS2)和石墨烯因具有獨(dú)特的片層結(jié)構(gòu)而有望制備三維層狀復(fù)合體。通過(guò)調(diào)控兩種二維片層材料之間的相互作用,可以實(shí)現(xiàn)片層的均勻復(fù)合,從而構(gòu)建兼具高導(dǎo)電和優(yōu)良結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的三維層狀復(fù)合材料。該復(fù)合材料不僅為鋰離子的嵌入脫出提供了場(chǎng)所,而且避免了在充放電過(guò)程中存在的結(jié)構(gòu)破壞的問(wèn)題,因而有望作為高性能負(fù)極材料應(yīng)用于制備高性能可逆化學(xué)電源。本文采用溶劑熱插層超聲剝離法制備尺寸為200-500 nm的少層二硫化鉬納米片,并獲得了濃度為0.35 mg/mL的均勻分散液。利用氯化鈉破壞電離平衡作用引發(fā)溶液自組裝方法結(jié)合化學(xué)原位還原過(guò)程獲得了三維納米層狀的MoS2/還原氧化石墨烯(RGO)復(fù)合材料。研究結(jié)果顯示,溶劑熱插層超聲剝離法相比于單獨(dú)超聲剝離能夠獲得更高濃度的二硫化鉬納米片分散液,提高了二硫化鉬納米片制備效率。傅里葉變換紅外光譜和X射線光電子能譜分析發(fā)現(xiàn),鈉離子與氧化石墨烯(GO)表面含氧基團(tuán)的相互作用是實(shí)現(xiàn)MoS2和GO溶液自組裝的主要原因。透射電子顯微鏡照片顯示小尺寸MoS2被大尺寸RGO包覆形成三...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 二硫化鉬
1.2.1 基本性質(zhì)
1.2.2 二硫化鉬的制備
1.2.3 二硫化鉬的應(yīng)用
1.3 石墨烯
1.3.1 基本性質(zhì)
1.3.2 石墨烯的制備方法
1.3.3 石墨烯的應(yīng)用
1.4 二硫化鉬/石墨烯復(fù)合材料制備方法及其鋰電研究
1.4.1 水熱合成法
1.4.2 化學(xué)氣相沉積法
1.4.3 溶液自組裝法
1.5 立題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 溶劑熱插層超聲剝離法制備二硫化鉬納米片
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.4 表征與測(cè)試
2.3 不同溶劑對(duì)二硫化鉬剝離的影響
2.3.1 二硫化鉬納米片分散濃度的影響分析
2.3.2 微觀形貌分析
2.3.3 XRD分析
2.4 不同熱插層溫度對(duì)二硫化鉬剝離的影響
2.4.1 二硫化鉬納米片分散濃度的影響分析
2.4.2 微觀形貌分析
2.4.3 XRD分析
2.4.4 UV-Vis分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 溶液自組裝法制備二硫化鉬/還原氧化石墨烯復(fù)合材料
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2.4 表征與測(cè)試
3.3 溶液自組裝機(jī)理分析
3.3.1 FT-IR分析
3.3.2 XPS分析
3.3.3 總結(jié)
2/RGO復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征測(cè)試與分析"> 3.4 MoS2/RGO復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征測(cè)試與分析
3.4.1 微觀形貌表征
3.4.2 XRD分析
3.4.3 TGA分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 電化學(xué)測(cè)試及鋰離子電池性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.4 表征與測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 充放電過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)研究
4.3.2 循環(huán)性能與倍率性能測(cè)試
2/RGO納米結(jié)構(gòu)分析"> 4.3.3 交流阻抗測(cè)試及MoS2/RGO納米結(jié)構(gòu)分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含二硫化鉬水基切削液的制備及性能評(píng)價(jià)[J]. 吳超,侯鎖霞,賈曉鳴. 現(xiàn)代制造工程. 2014(04)
[2]類石墨烯二硫化鉬及其在光電子器件上的應(yīng)用[J]. 湯鵬,肖堅(jiān)堅(jiān),鄭超,王石,陳潤(rùn)鋒. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]固體膜潤(rùn)滑劑在飛船機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用研究[J]. 沈潔,陳潤(rùn)齋,朱昌琳. 航空材料學(xué)報(bào). 2006(03)
本文編號(hào):3030207
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【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 二硫化鉬
1.2.1 基本性質(zhì)
1.2.2 二硫化鉬的制備
1.2.3 二硫化鉬的應(yīng)用
1.3 石墨烯
1.3.1 基本性質(zhì)
1.3.2 石墨烯的制備方法
1.3.3 石墨烯的應(yīng)用
1.4 二硫化鉬/石墨烯復(fù)合材料制備方法及其鋰電研究
1.4.1 水熱合成法
1.4.2 化學(xué)氣相沉積法
1.4.3 溶液自組裝法
1.5 立題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 溶劑熱插層超聲剝離法制備二硫化鉬納米片
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.4 表征與測(cè)試
2.3 不同溶劑對(duì)二硫化鉬剝離的影響
2.3.1 二硫化鉬納米片分散濃度的影響分析
2.3.2 微觀形貌分析
2.3.3 XRD分析
2.4 不同熱插層溫度對(duì)二硫化鉬剝離的影響
2.4.1 二硫化鉬納米片分散濃度的影響分析
2.4.2 微觀形貌分析
2.4.3 XRD分析
2.4.4 UV-Vis分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 溶液自組裝法制備二硫化鉬/還原氧化石墨烯復(fù)合材料
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
3.2.4 表征與測(cè)試
3.3 溶液自組裝機(jī)理分析
3.3.1 FT-IR分析
3.3.2 XPS分析
3.3.3 總結(jié)
2/RGO復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征測(cè)試與分析"> 3.4 MoS2/RGO復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征測(cè)試與分析
3.4.1 微觀形貌表征
3.4.2 XRD分析
3.4.3 TGA分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 電化學(xué)測(cè)試及鋰離子電池性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.4 表征與測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 充放電過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)研究
4.3.2 循環(huán)性能與倍率性能測(cè)試
2/RGO納米結(jié)構(gòu)分析"> 4.3.3 交流阻抗測(cè)試及MoS2/RGO納米結(jié)構(gòu)分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含二硫化鉬水基切削液的制備及性能評(píng)價(jià)[J]. 吳超,侯鎖霞,賈曉鳴. 現(xiàn)代制造工程. 2014(04)
[2]類石墨烯二硫化鉬及其在光電子器件上的應(yīng)用[J]. 湯鵬,肖堅(jiān)堅(jiān),鄭超,王石,陳潤(rùn)鋒. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]固體膜潤(rùn)滑劑在飛船機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用研究[J]. 沈潔,陳潤(rùn)齋,朱昌琳. 航空材料學(xué)報(bào). 2006(03)
本文編號(hào):3030207
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