二維層狀WS₂材料因具有較為獨特的結構和優(yōu)異的光電性能,在潤滑、儲能、催化等多個方面都具有廣泛應用。為探究其在鋰離子電池儲能方面的應用,本文圍繞制備和電化學性能改進兩個方面對二硫化鎢進行了研究。利用XRD、SEM、TEM、Raman、EDS和充放電性能檢測等手段對材料的結構、形貌、成分、性能進行表征。本文具體研究內(nèi)容如下:1)通過改變原料種類、原料配比、熱處理溫度、保溫時間等多個因素,探究高溫固相法制備二硫化鎢的最佳工藝。結果表明:以偏鎢酸銨與硫脲為原料,配比選用n _W:n _S=1:20,熱處理工藝采用900°C保溫3 h條件下制備得到的WS₂顆粒較小,純度較高且電化學性能最為優(yōu)異。2)采用三氧化鎢與硫代乙酰胺為原料制備出(NH₄)₂WS₄前驅體,將前驅體進行熱處理后獲得WS₂負極材料。結果表明:采用此方法獲得的WS₂顆粒團聚十分嚴重,氧缺陷較多,材料的循環(huán)和倍率性能較差,但在300°C進行...

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【學位級別】：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
    1.3 鋰電池結構及工作原理
    1.4 鋰離子電池的優(yōu)勢和不足
    1.5 鋰離子電池電極材料
        1.5.1 正極材料
        1.5.2 負極材料
    1.6 二硫化鎢概述
        1.6.1 二硫化鎢基本特性
        1.6.2 二硫化鎢的制備方法
        1.6.3 二硫化鎢的主要應用
    1.7 本文主要研究內(nèi)容及選題意義
第二章 實驗
    2.1 實驗藥品及儀器設備
        2.1.1 主要實驗藥品
        2.1.2 主要實驗儀器設備
    2.2 材料的表征方法
        2.2.1 X射線衍射(XRD)表征
        2.2.2 拉曼光譜(Raman)表征
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)表征
        2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)表征
    2.3 材料電化學性能測試
        2.3.1 極片制備及電池組裝
        2.3.2 電化學測試
        2.3.3 高溫電化學性能測試
第三章 WS₂負極材料的制備及其結構和性能表征
    3.1 高溫固相法制備二硫化鎢
        3.1.1 原料中鎢硫比例對材料合成的影響
        3.1.2 鎢源選擇對材料結構及性能影響
        3.1.3 熱處理工藝對材料結構和性能的影響
        3.1.4 最佳工藝條件下制備的WS₂ 形貌及其電化學性能
    3.2 前驅體法制備硫化鎢負極材料
        3.2.1 不同熱處理溫度對材料結構以及性能的影響
        3.2.2 前驅體法所制得二硫化鎢的微觀形貌及結構表征
        3.2.3 硫化處理對二硫化鎢材料性能的影響
    3.3 前驅體法與固相法制備所得產(chǎn)物的結構和成分對比
    3.4 本章小結
第四章 離子摻雜對二硫化鎢性能改進研究
    4.1 釩離子摻雜對二硫化鎢性能改進研究
        4.1.1 摻釩二硫化鎢材料的制備
        4.1.2 摻釩量對二硫化鎢材料結構和性能的影響
        4.1.3 最佳摻釩量二硫化鎢材料的微觀結構形貌和電化學性能
    4.2 鐵離子摻雜對二硫化鎢性能改進研究
        4.2.1 摻鐵二硫化鎢材料的制備
        4.2.2 摻鐵量對二硫化鎢材料結構和性能的影響
        4.2.3 最佳摻鐵量二硫化鎢材料的微觀結構形貌和電化學性能
        4.2.4 摻鐵對二硫化鎢材料高溫性能影響
    4.3 鉬離子摻雜對二硫化鎢性能改進研究
        4.3.1 摻鉬二硫化鎢材料的制備
        4.3.2 摻鉬量對二硫化鎢材料結構和性能的影響
        4.3.3 最佳摻鉬量二硫化鎢材料的微觀結構形貌和電化學性能
    4.4 摻雜后二硫化鎢材料的成分分析
    4.5 本章小結
第五章 WS₂/C復合材料制備及性能研究
    5.1 WS₂/C復合材料的制備
    5.2 碳含量對二硫化鎢結構和性能的影響
    5.3 最優(yōu)碳含量WS₂/C復合材料的微觀結構形貌和電化學性能
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄A 研究生期間發(fā)表的論文和專利
附錄B 參與項目



本文編號：3956396