碳/二硫化钼复合材料的制备及其储锂/储钠性能研究
发布时间：2020-12-29 02:20
MoS2是一种储量丰富、成本低廉的类石墨烯层状结构金属硫化物。因其作为储锂/储钠材料时均拥有较高的理论比容量,而被视为非常有潜力的新一代候选能源材料。但较低的导电性、循环过程中易粉化和活性组分易溶失等问题严重制约了MoS2的电化学性能。本论文针对上述问题,设计并合成了一系列C/MoS2碳纳米复合材料以改善其电化学储锂/储钠性能。这些材料包括:石墨烯/MoS2泡沫、石墨烯-碳纳米管/MoS2泡沫、石墨烯/MoS2、无定型碳/MoS2、石墨烯-氮掺杂碳/MoS2等复合材料。研究了热解法制备MoS2的反应机制,探讨了微纳米结构、异质原子掺杂与电化学性能之间的规律与关系。采用化学气相沉积法以泡沫镍为模板制备出石墨烯泡沫和石墨烯-碳纳米管泡沫,再通过水热法制备出石墨烯/MoS2泡沫和石墨烯-碳纳米管/MoS2泡沫两种电极材料。其中G-CNTs/MoS
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：191 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
T，2H及3R型二硫化钼的晶体结构示意图
图 1-2 MoS2嵌锂脱锂机理示意图[31]Fig.1-2 The mechanism of the MoS2electrode vs Li/Li+ [31放电曲线中存在三个放电平台～1.9、～1.1 和～0%[32]。在 3.0 V 时，电极组分为非晶态 S8以及金电电压降至接近 1.9 V 时，S8分子在 Mo 的催化作i2S8、Li2S7和 Li2S6[33]。当电压降至 1.1 V 时，长链下进一步分解为短链多硫化锂 Li2S4、Li2S2和 Li2电至近 0.1 V 时金属 Mo 表面原子对 Li+发生可逆在的大量悬挂键对 S 单质和长链多硫化锂有一定硫化锂的导电性和反应活性，这也是 MoS2基电极 Li-S 电池电极材料的主要原因[35]。化学储锂材料存在的问题分析经历首次放电过程中的相变和不可逆分解反应后i2S 反应。部分 MoS2负极材料因动力学因素不能
哈尔滨工业大学工学博士学位论文MoS2、1T-Na1.0MoS2、1T-Na1.75MoS2。多个亚稳态结构会减缓 ，也会造成部分 MoS2反应不完全。Na+会逐步占据晶体四面体这个过程中，Mo4+会被还原为 Mo3+，部分 Mo3+会被进一步被还这样会减小 Mo-S 键能致使 Mo-S 健变长将 S2-推向 Na+一方oS2中 x 大于 1.75 时，1T-NaxMoS2的层状结构会逐步瓦解，晶胞成许多无序的无定型的小结构单元。Mo 原子被“挤出”原有的聚为纳米金属簇，这些金属 Mo 纳米簇小于 1 nm，均匀的散布于，金属 Mo 会在保持形貌框架的基础上呈 Z 形链状分布，深度放附 Na+现象不明显,其反应式为：+(4-x) Na++(4-x)e-→ Na+Na2S ( x>1.75, 0.6～0 V vs.Na/Na+) (
【参考文献】：
期刊论文
[1]二硫化钼/石墨烯复合电极的制备及其储锂性能[J]. 陈俊杰,胡雪波,张琴,卢文静,付磊,艾新平. 武汉大学学报(理学版). 2016(01)
[2]锂离子电池二元硫化物电极材料的研究进展[J]. 廖友好,李伟善. 电池. 2014(06)
[3]类石墨烯二硫化钼在锂离子电池负极材料中的研究进展[J]. 马晓轩,郝健,李垚,赵九蓬. 材料导报. 2014(11)
[4]硫钼酸铵氮气气氛下热分解生成纳米MoS2的动力学分析[J]. 马江虹. 有色金属. 2005(04)
[5](NH4)2MoS4在活性炭上浸渍过程的研究Ⅱ．干燥机理及模型[J]. 秦慧芳,张成芳,陆岗,俞丰,朱子彬. 催化学报. 1994(02)
[6](NH4)2MOS4在活性炭上浸渍过程的研究Ⅰ．浸渍参数对（NH4）2[J]. 秦慧芳,张成芳,陆岗,俞丰,朱子彬. 催化学报. 1994(02)
[7]二次锂电池电极材料非晶态MoS3的结构研究[J]. 郭常霖,陆昌伟,沈定坤,俞志中. 物理学报. 1985(10)
硕士论文
[1]MoS2的储锂机制及其改性研究[D]. 曹茹.中国矿业大学 2014
本文编号：2944818
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：191 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
T，2H及3R型二硫化钼的晶体结构示意图
图 1-2 MoS2嵌锂脱锂机理示意图[31]Fig.1-2 The mechanism of the MoS2electrode vs Li/Li+ [31放电曲线中存在三个放电平台～1.9、～1.1 和～0%[32]。在 3.0 V 时，电极组分为非晶态 S8以及金电电压降至接近 1.9 V 时，S8分子在 Mo 的催化作i2S8、Li2S7和 Li2S6[33]。当电压降至 1.1 V 时，长链下进一步分解为短链多硫化锂 Li2S4、Li2S2和 Li2电至近 0.1 V 时金属 Mo 表面原子对 Li+发生可逆在的大量悬挂键对 S 单质和长链多硫化锂有一定硫化锂的导电性和反应活性，这也是 MoS2基电极 Li-S 电池电极材料的主要原因[35]。化学储锂材料存在的问题分析经历首次放电过程中的相变和不可逆分解反应后i2S 反应。部分 MoS2负极材料因动力学因素不能
哈尔滨工业大学工学博士学位论文MoS2、1T-Na1.0MoS2、1T-Na1.75MoS2。多个亚稳态结构会减缓 ，也会造成部分 MoS2反应不完全。Na+会逐步占据晶体四面体这个过程中，Mo4+会被还原为 Mo3+，部分 Mo3+会被进一步被还这样会减小 Mo-S 键能致使 Mo-S 健变长将 S2-推向 Na+一方oS2中 x 大于 1.75 时，1T-NaxMoS2的层状结构会逐步瓦解，晶胞成许多无序的无定型的小结构单元。Mo 原子被“挤出”原有的聚为纳米金属簇，这些金属 Mo 纳米簇小于 1 nm，均匀的散布于，金属 Mo 会在保持形貌框架的基础上呈 Z 形链状分布，深度放附 Na+现象不明显,其反应式为：+(4-x) Na++(4-x)e-→ Na+Na2S ( x>1.75, 0.6～0 V vs.Na/Na+) (
【参考文献】：
期刊论文
[1]二硫化钼/石墨烯复合电极的制备及其储锂性能[J]. 陈俊杰,胡雪波,张琴,卢文静,付磊,艾新平. 武汉大学学报(理学版). 2016(01)
[2]锂离子电池二元硫化物电极材料的研究进展[J]. 廖友好,李伟善. 电池. 2014(06)
[3]类石墨烯二硫化钼在锂离子电池负极材料中的研究进展[J]. 马晓轩,郝健,李垚,赵九蓬. 材料导报. 2014(11)
[4]硫钼酸铵氮气气氛下热分解生成纳米MoS2的动力学分析[J]. 马江虹. 有色金属. 2005(04)
[5](NH4)2MoS4在活性炭上浸渍过程的研究Ⅱ．干燥机理及模型[J]. 秦慧芳,张成芳,陆岗,俞丰,朱子彬. 催化学报. 1994(02)
[6](NH4)2MOS4在活性炭上浸渍过程的研究Ⅰ．浸渍参数对（NH4）2[J]. 秦慧芳,张成芳,陆岗,俞丰,朱子彬. 催化学报. 1994(02)
[7]二次锂电池电极材料非晶态MoS3的结构研究[J]. 郭常霖,陆昌伟,沈定坤,俞志中. 物理学报. 1985(10)
硕士论文
[1]MoS2的储锂机制及其改性研究[D]. 曹茹.中国矿业大学 2014
本文编号：2944818
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