本文關(guān)鍵詞：中空納微結(jié)構(gòu)過渡金屬（Co、Mo）硫化物的可控制備及電化學(xué)性能研究

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【摘要】：中空金屬復(fù)合硫化物具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和豐富的化學(xué)性質(zhì),因此在電化學(xué)儲(chǔ)能等電極材料得到了越來越多的關(guān)注。本文主要合成了中空納微結(jié)構(gòu)過渡金屬(Co、Mo)硫化物電池負(fù)極材料,通過一系列物理和化學(xué)方法測試,研究了材料結(jié)構(gòu)、組成對(duì)儲(chǔ)鋰性能的影響,主要得出以下結(jié)論。1.采用簡單的醇熱法制備了分層中空CoS_2納米片堆積微米球,之后的熱處理可以使無定形碳均勻的附著在CoS_2納米片表面,開發(fā)出分層中空CoS_2@C納米片堆積復(fù)合材料。由于二硫化鈷獨(dú)特的納米片特性,加快了鋰離子的傳輸路徑,保證電極具有高的比容量。在復(fù)合材料原位引入無定形碳可以有效緩沖電化學(xué)過程中的體積變化。因此,該材料具有良好的電化學(xué)性能,在電流密度為200 mA·g-1時(shí),循環(huán)200次后可逆容量仍保持在720mA h·g-1。2.采用模板法制備出中空微米立方二氧化硅,之后利用簡單醇熱法以二氧化硅為模板制備中空分層SiO_2@CoS_2微米立方材料。中空結(jié)構(gòu)可以有效縮短鋰離子的傳輸路徑,其內(nèi)部空間大,緩解反應(yīng)過程中的體積變化。因此,該材料具有良好的電化學(xué)性能,該材料在電流密度為200 mA·g-1時(shí),循環(huán)200次后可逆容量仍保持在815mA h·g-1。3.采用醇熱法,通過控制反應(yīng)時(shí)間、改變反應(yīng)溫度,制備出中空納米立方CuS@MoS_2復(fù)合材料,之后的熱處理原位引入無定形碳,開發(fā)出中空納米立方CuS@MoS_2@C復(fù)合材料。由于該材料本身的金屬硫化物復(fù)合結(jié)構(gòu),其電化學(xué)性能比單一金屬硫化物的性能強(qiáng),及其中空結(jié)構(gòu)和表面獨(dú)特的納米片結(jié)構(gòu)可以有效縮短鋰離子的傳輸路徑,保證電極材料良好的倍率性能。該復(fù)合材料在電流密度為500 mA·g-1時(shí),循環(huán)200次后可逆容量仍保持在920 mA h·g-1。
【關(guān)鍵詞】：鋰離子電池 二硫化鈷 負(fù)極材料 二硫化鉬 中空結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM912;O646
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 概述9-11
• 1.2 鋰離子電池的工作原理及特點(diǎn)11-12
• 1.3 鋰離子電池負(fù)極材料及研究概況12-17
• 1.3.1 碳負(fù)極材料12-13
• 1.3.2 硅基負(fù)極材料13-14
• 1.3.3 金屬氧化物負(fù)極材料14-16
• 1.3.4 金屬硫化物負(fù)極材料16-17
• 1.3.5 其他負(fù)極材料17
• 1.4 本論文研究的目的與內(nèi)容17-19
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分19-23
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備19-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑19
• 2.1.2 儀器設(shè)備19-20
• 2.2 材料的表征20-21
• 2.2.1 X-射線衍射儀(XRD)20
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)20
• 2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)20
• 2.2.4 傅里葉紅外光譜儀(FITR)20-21
• 2.2.5 比表面(BET)和孔徑分布21
• 2.3 電池片的制備21
• 2.4 電化學(xué)性能測試21-23
• 第三章 納米片構(gòu)筑CoS_2@C中空微米球的制備及其電化學(xué)性能研究23-36
• 3.1 引言23-24
• 3.2 實(shí)驗(yàn)24-26
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理24-25
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法25-26
• 3.2.2.1 分層中空CoS_2納米片堆積材料的制備25
• 3.2.2.2 分層中空CoS_2@C納米片堆積材料的制備25-26
• 3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)樣品形貌和電化學(xué)性能的影響26-28
• 3.3.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)樣品形貌的影響26-27
• 3.3.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)電化學(xué)性能的影響27-28
• 3.4 結(jié)果與討論28-35
• 3.5 小結(jié)35-36
• 第四章 分層中空SiO_2@CoS_2微米立方的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究36-50
• 4.1 引言36-37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)37-40
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原理37-38
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法38-40
• 4.2.2.1 MnCO_3微米立方的合成38-39
• 4.2.2.2 中空SiO_2微米立方的制備39
• 4.2.2.3 中空SiO_2@Co(OH)_2微米立方的制備39-40
• 4.2.2.4 中空SiO_2@CoS_2微米立方的制備40
• 4.3 結(jié)果與討論40-49
• 4.5 小結(jié)49-50
• 第五章 精確構(gòu)筑分層中空納米立方CuS@MoS_2@C材料及其儲(chǔ)鋰性能研究50-64
• 5.1 引言50-51
• 5.2 實(shí)驗(yàn)51-53
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)原理51-52
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法52-53
• 5.2.2.1 納米立方Cu_2O模板材料的制備52-53
• 5.2.2.2 中空納米立方CuS@MoS_2@C材料的制備53
• 5.3 不同反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物形貌及電化學(xué)性能的影響53-56
• 5.3.1 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響53-55
• 5.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)電化學(xué)性能的影響55-56
• 5.4 結(jié)果與討論56-63
• 5.5 小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-75
• 發(fā)表論文75-76
• 致謝76

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1 戴萃辰;脂肪族化合物的物理化學(xué)性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[J];自然雜志;1979年07期

2 何林生;;鈦白廢酸提鈧及鈧的應(yīng)用[J];杭州化工;1991年02期

3 張勇;霍慶媛;王力臻;張愛勤;宋延華;;LiFePO_4/MWNTs/BC復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能[J];熱加工工藝;2012年24期

4 杜霞;薛衛(wèi)東;劉帆;李昱樹;;n型硅/碳復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[J];電子元件與材料;2013年01期

5 ;鈦及鈦鉬合金電化學(xué)性能的研究[J];上海有色金屬;1978年03期

6 龔茜，譚攸庚;釕鈦錫氧化物陽極表面形態(tài)及電化學(xué)性能研究[J];氯堿工業(yè);1995年05期

7 鄧凌峰;陳洪;;2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑的合成及電化學(xué)性能[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年22期

8 Degussa;徐翔飛;;“白炭黑”的制備工藝及其物理—化學(xué)性能[J];橡膠譯叢;1981年03期

9 劉春蓮;;《材料化學(xué)性能》課的教學(xué)實(shí)踐[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2002年S1期

10 章宗穰;許傳經(jīng);潘幼良;;旋轉(zhuǎn)環(huán)—盤電極的研制和電化學(xué)性能研究[J];上海師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1984年03期

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1 郄富昌;彭慶文;唐致遠(yuǎn);;鋰離子電池負(fù)極材料Li_2ZnTi_3O_8/C納米顆粒的制備及其電化學(xué)性能[A];第30屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

2 李良超;郝仕油;林秋月;應(yīng)桃開;;納米氧化錳的制備及其電化學(xué)性能研究[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅲ[C];2004年

3 劉志超;黨海軍;陳廣宇;張自祿;;氟化石墨的制備與電化學(xué)性能[A];第十三次全國電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

4 張森;李志勇;;氟化處理對(duì)儲(chǔ)氫合金電化學(xué)性能的影響研究[A];第十三次全國電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（下集）[C];2005年

5 季益剛;周益明;邵陽;戴躍華;俞燕青;王青;唐亞文;陸天虹;沈濤;;氫氧化鎳的低熱固相合成及其電化學(xué)性能[A];第十三次全國電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

6 董怡辰;王振波;秦華;;炭包覆對(duì)動(dòng)力鋰離子電池正極材料電化學(xué)性能影響[A];第22屆炭—石墨材料學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2010年

7 侯磊;吳茂;何新波;曲選輝;;碳含量對(duì)磷酸釩鋰電化學(xué)性能的影響[A];第30屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

8 鄒紅麗;招睿雄;沈培康;;鎢摻雜LiFePO_4的合成和電化學(xué)性能研究[A];第二十八屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

9 樊小勇;江宏宏;黃令;孫世剛;;電鍍錫作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能研究[A];第十三次全國電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（上集）[C];2005年

10 王婷;曹中秋;邊靜;;鎂鋁儲(chǔ)氫電極合金的制備及電化學(xué)性能研究[A];第十三次全國電化學(xué)會(huì)議論文摘要集（下集）[C];2005年

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1 ;鋅的性質(zhì)與用途[N];期貨日?qǐng)?bào);2007年

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1 盧桂霞;過渡金屬氧化物鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];山東大學(xué);2015年

2 胡梅娟;金屬氧化物基鋰/鈉離子電池負(fù)極材料制備與電化學(xué)性能研究[D];浙江大學(xué);2014年

3 劉芳延;基于綜纖維素制備炭基復(fù)合材料及其電化學(xué)性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

4 江小劍;基于脫合金法的錳基微納結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究[D];山東大學(xué);2015年

5 王聰;鋰離子電池電極材料Li_3V_2(PO_4)_3的制備及其電化學(xué)性能改性研究[D];北京化工大學(xué);2015年

6 莫潤偉;高性能鋰離子電池正極材料LiV_3O_8的制備及其電化學(xué)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 歷彪;鈦的含氟氧化物及其鋰化產(chǎn)物納米粒子的合成、表征與電化學(xué)性能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

8 劉清朝;鋰空氣電池電極材料的制備和電化學(xué)性能研究[D];吉林大學(xué);2015年

9 石麗麗;新型鋰硫電池正極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];北京理工大學(xué);2016年

10 劉兵;錫/鉬基鋰離子電池負(fù)極材料的微結(jié)構(gòu)調(diào)控及儲(chǔ)鋰性能研究[D];北京理工大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜志玲;摻氮多孔碳的制備及其電化學(xué)性能研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 宋巧蘭;新型離子液體的制備及其電化學(xué)性能研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

3 黃文靜;新型導(dǎo)電聚合物-石墨烯電極材料的制備及電化學(xué)性能研究[D];南京理工大學(xué);2015年

4 馮釩;鋰離子電池負(fù)極材料ZnMn_2O_4的合成及其電化學(xué)性能研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

5 楊永剛;VO_4~(3-)摻雜對(duì)Li_3Fe_2(PO_4)_3正極材料電化學(xué)性能的影響[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

6 王有玲;三維結(jié)構(gòu)電極的構(gòu)筑及電化學(xué)性能研究[D];蘭州大學(xué);2011年

7 成宏;鋰硫電池正極材料的改性研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2015年

8 劉玲娟;L-半胱氨酸輔助合成鎳基硫化物及其電化學(xué)性能研究[D];大連海事大學(xué);2016年

9 石麟;多孔納米氧化銅鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D];浙江大學(xué);2016年

10 張靜;鎳鈷氫氧化物/氧化物的制備及電化學(xué)性能[D];浙江大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：765660