鋰離子電池MoS 2 /碳復(fù)合負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能
發(fā)布時(shí)間:2021-10-05 12:10
二硫化鉬具有較高的電化學(xué)理論容量以及較好的安全性能,有望替代石墨成為鋰離子電池新一代的負(fù)極材料。然而,二硫化鉬的層狀堆疊結(jié)構(gòu),在鋰離子多次嵌入/脫出過(guò)程中容易產(chǎn)生體積變化,從而影響其電化學(xué)性能。解決這個(gè)問(wèn)題的一種途徑,是制備類石墨烯結(jié)構(gòu)的二硫化鉬,分散(或復(fù)合)于高導(dǎo)電的其他載體表面后,可以避免二硫化鉬的二次聚集,從而獲得更為優(yōu)異的電化學(xué)性能;诖,本文相關(guān)研究的主要內(nèi)容有:1、以硫代鉬酸銨作為鉬源、硫源,或以鉬酸鈉、硫脲作為鉬源、硫源,分別以有序介孔碳為載體,水熱合成制備MoS2/有序介孔碳復(fù)合負(fù)極材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所得復(fù)合負(fù)極材料的電化學(xué)性能均較塊狀MoS2有明顯提升。比較而言,以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體所得的MoS2/有序介孔碳復(fù)合材料的性能,不如以鉬酸鈉和硫脲為前驅(qū)體制備的MoS2/有序介孔碳復(fù)合后的性能,其中原因可能是前者的MoS2沒(méi)有均勻的分散在介孔碳表面,而后者由于MoS2均勻的分散在介孔碳上,可以有效防止MoS2在充放電過(guò)程中的聚集,并且可以緩沖嵌脫鋰時(shí)的體積變化,從而極大地提高復(fù)合材料的循環(huán)性能。2、分別以鉬酸鈉、硫脲為鉬源、硫源,水熱制備MoS2/摻氮的有序介孔碳復(fù)合...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:95 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 鋰離子電池概述
1.2.1 鋰離子電池工作原理
1.3 鋰離子電池正極材料
1.4 鋰離子電池電解液和隔膜
1.5 鋰離子電池負(fù)極材料
1.5.1 鋰離子電池碳基負(fù)極材料
1.5.1.1 石墨烯
1.5.1.2 介孔碳
1.5.1.3 碳納米管
1.5.2 鋰離子電池碳基負(fù)極材料的改性
1.5.3 鋰離子電池非碳基負(fù)極材料
1.6 本文的研究思路和工作內(nèi)容
第二章 不同鉬、硫前驅(qū)體合成 MoS_2/碳復(fù)合材料及其電化學(xué)性能
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑及設(shè)備儀器
2.2.2 碳前驅(qū)體的準(zhǔn)備
2.2.3 MoS_2的合成
2.2.4 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的合成
2.2.5 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的合成
2.2.6 電極片的制備
2.2.7 扣式電池的組裝
2.2.8 材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能測(cè)試
2.3 水熱合成 MoS_2材料
2.3.1 水熱合成 MoS_2的結(jié)構(gòu)
2.3.2 水熱合成 MoS_2的性能
2.4 不同鉬、硫前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料
2.4.1 以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.4.2 以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的性能
2.4.3 以鉬酸銨、硫脲為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.4.4 以鉬酸銨、硫脲為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的性能
2.5 不同鉬、硫前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料
2.5.1 以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.5.2 以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的性能
2.5.3 以鉬酸銨、硫脲為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.5.4 以鉬酸銨、硫脲為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的性能
2.5.5 以鉬酸銨、L-半胱氨酸為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.5.6 以鉬酸銨、L-半胱氨酸為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的性能
2.6 本章小結(jié)
第三章 MoS_2/氮摻雜有序介孔碳復(fù)合材料的合成及其電化學(xué)性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑及設(shè)備儀器
3.2.2 碳前驅(qū)體的準(zhǔn)備
3.2.3 MoS_2/含氮有序介孔碳復(fù)合材料的合成
3.2.4 電極片的制備
3.2.5 扣式電池的組裝
3.2.6 材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 MoS_2/氮摻雜有序介孔碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
3.3.2 MoS_2/氮摻雜有序介孔碳復(fù)合材料的性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 PVP 輔助合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料及其電化學(xué)性能
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑及設(shè)備儀器
4.2.2 氧化石墨烯的制備
4.2.3 PVP 輔助合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的合成
4.2.4 電極片的制備
4.2.5 扣式電池的組裝
4.2.6 材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PVP 輔助合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
4.3.2 PVP 輔助合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粒度對(duì)石墨負(fù)極材料嵌鋰性能的影響[J]. 陳繼濤,周恒輝,常文保,慈云祥. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[2]機(jī)械球磨對(duì)石墨結(jié)構(gòu)的影響[J]. 楊杭生,吳國(guó)濤,張孝彬,陳小華,盧筱楠,王淼,王春生,何丕模,徐鑄德,李文鑄. 物理學(xué)報(bào). 2000(03)
碩士論文
[1]氧化物/碳復(fù)合鋰離子電池負(fù)極材料的研究[D]. 王常斌.山東大學(xué) 2012
本文編號(hào):3419715
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:95 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 鋰離子電池概述
1.2.1 鋰離子電池工作原理
1.3 鋰離子電池正極材料
1.4 鋰離子電池電解液和隔膜
1.5 鋰離子電池負(fù)極材料
1.5.1 鋰離子電池碳基負(fù)極材料
1.5.1.1 石墨烯
1.5.1.2 介孔碳
1.5.1.3 碳納米管
1.5.2 鋰離子電池碳基負(fù)極材料的改性
1.5.3 鋰離子電池非碳基負(fù)極材料
1.6 本文的研究思路和工作內(nèi)容
第二章 不同鉬、硫前驅(qū)體合成 MoS_2/碳復(fù)合材料及其電化學(xué)性能
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑及設(shè)備儀器
2.2.2 碳前驅(qū)體的準(zhǔn)備
2.2.3 MoS_2的合成
2.2.4 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的合成
2.2.5 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的合成
2.2.6 電極片的制備
2.2.7 扣式電池的組裝
2.2.8 材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能測(cè)試
2.3 水熱合成 MoS_2材料
2.3.1 水熱合成 MoS_2的結(jié)構(gòu)
2.3.2 水熱合成 MoS_2的性能
2.4 不同鉬、硫前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料
2.4.1 以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.4.2 以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的性能
2.4.3 以鉬酸銨、硫脲為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.4.4 以鉬酸銨、硫脲為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/有序介孔碳復(fù)合材料的性能
2.5 不同鉬、硫前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料
2.5.1 以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.5.2 以硫代鉬酸銨為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的性能
2.5.3 以鉬酸銨、硫脲為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.5.4 以鉬酸銨、硫脲為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的性能
2.5.5 以鉬酸銨、L-半胱氨酸為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
2.5.6 以鉬酸銨、L-半胱氨酸為前驅(qū)體水熱合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的性能
2.6 本章小結(jié)
第三章 MoS_2/氮摻雜有序介孔碳復(fù)合材料的合成及其電化學(xué)性能
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑及設(shè)備儀器
3.2.2 碳前驅(qū)體的準(zhǔn)備
3.2.3 MoS_2/含氮有序介孔碳復(fù)合材料的合成
3.2.4 電極片的制備
3.2.5 扣式電池的組裝
3.2.6 材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 MoS_2/氮摻雜有序介孔碳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
3.3.2 MoS_2/氮摻雜有序介孔碳復(fù)合材料的性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 PVP 輔助合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料及其電化學(xué)性能
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑及設(shè)備儀器
4.2.2 氧化石墨烯的制備
4.2.3 PVP 輔助合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的合成
4.2.4 電極片的制備
4.2.5 扣式電池的組裝
4.2.6 材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PVP 輔助合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
4.3.2 PVP 輔助合成 MoS_2/石墨烯復(fù)合材料的性能
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粒度對(duì)石墨負(fù)極材料嵌鋰性能的影響[J]. 陳繼濤,周恒輝,常文保,慈云祥. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
[2]機(jī)械球磨對(duì)石墨結(jié)構(gòu)的影響[J]. 楊杭生,吳國(guó)濤,張孝彬,陳小華,盧筱楠,王淼,王春生,何丕模,徐鑄德,李文鑄. 物理學(xué)報(bào). 2000(03)
碩士論文
[1]氧化物/碳復(fù)合鋰離子電池負(fù)極材料的研究[D]. 王常斌.山東大學(xué) 2012
本文編號(hào):3419715
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