纳米晶结构与石墨烯复合对二硫化钼电化学性能的影响

发布时间：2021-07-04 05:54

　　锂离子电池系统使用的材料中,对负极材料的要求是充放电比容量大、循环稳定性好。二硫化钼（Mo S2）具有高达669 m Ah·g-1的理论比容量（是商用石墨负极材料的两倍）,受到了科研工作者的广泛关注;但是其结构畸变、导电性差和过硫基团的溶解等问题严重制约着二硫化钼负极材料的发展。本文通过透射电镜、恒电流充放电测试、电化学阻抗等分析测试手段,系统研究了二硫化钼及二硫化钼/石墨烯负极材料的制备工艺、组分提纯、纳米晶结构与石墨烯复合对比容量、充放电循环稳定性等电化学性能的影响规律。在140-260℃水热合成温度下制备二硫化钼,发现二硫化钼（002）晶面的面间距与合成温度密切相关:当合成温度高于200℃时,所合成的二硫化钼纯度和产量较大,其（002）晶面的面间距保持在0.61 nm。典型的,当合成温度为200℃时,其首次充放电性能高达1057 m Ah·g-1,但是当经过40圈循环后,其充放电性能下降至748 m Ah·g-1,容量损失高达29%。而当合成温度低于200℃时,所合成的二硫化钼的（002）晶面间距较大、二硫化钼的结晶程度较低,有利于锂离子的扩散。但是会产生三氧化钼（Mo O3）杂... 

【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】：104 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池的发展进程

图 1-2 锂离子扣式半电池结构示意图电解质开路电子能量示意图[8]，包括电极和电解)，其中阳极是还原剂，阴极是氧化剂，能量分离子轨道(LUMO)和最高占据分子轨道(HOMO)之间正极和负极的电化学电位 uA和 uC(它们的费米能于最低未占据分子轨道时会还原电解质，使得在电继续从阳极转移到电解质的最低未占据分子轨于最高占据分子轨道时，将会氧化电解质，从而在子从电解质转移到阴极上。因此若要使得电池满足池的电极电位就受到了电解液的窗口的限制，其A- uC≤ Eg，其中 e 是电子电荷的大小；在电极和I 膜可以提供一个更稳定的较大的 Voc，使得 eV

图 1-2 锂离子扣式半电池结构示意图相电解质开路电子能量示意图[8]，包括电极和电质)，其中阳极是还原剂，阴极是氧化剂，能量分分子轨道(LUMO)和最高占据分子轨道(HOMO)之别正极和负极的电化学电位 uA和 uC(它们的费米高于最低未占据分子轨道时会还原电解质，使得在子继续从阳极转移到电解质的最低未占据分子低于最高占据分子轨道时，将会氧化电解质，从而电子从电解质转移到阴极上。因此若要使得电池满电池的电极电位就受到了电解液的窗口的限制=uA- uC≤ Eg，其中 e 是电子电荷的大小；在电极 SEI 膜可以提供一个更稳定的较大的 Voc，使得

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于非锂金属负极的锂离子全电池[J]. 明海,明军,邱景义,余仲宝,李萌,郑军伟.  化学进展. 2016(Z2)
[2]锂离子电池基础科学问题（X）——全固态锂离子电池[J]. 张舒,王少飞,凌仕刚,高健,吴娇杨,肖睿娟,李泓,陈立泉.  储能科学与技术. 2014(04)
[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]锂离子电池基础科学问题（Ⅸ）——非水液体电解质材料[J]. 刘亚利,吴娇杨,李泓.  储能科学与技术. 2014(03)
[5]锂离子电池基础科学问题（Ⅷ）——负极材料[J]. 罗飞,褚赓,黄杰,孙洋,李泓.  储能科学与技术. 2014(02)
[6]锂离子电池基础科学问题（VII）——正极材料[J]. 马璨,吕迎春,李泓.  储能科学与技术. 2014(01)
[7]全固态锂电池技术的研究现状与展望[J]. 许晓雄,邱志军,官亦标,黄祯,金翼.  储能科学与技术. 2013(04)
[8]锂电池基础科学问题（Ⅰ）——化学储能电池理论能量密度的估算[J]. 彭佳悦,祖晨曦,李泓.  储能科学与技术. 2013(01)
[9]水热法合成MoS2层状材料及其结构表征[J]. 田野,何俣,尚静,朱永法.  化学学报. 2004(18)
[10]纳米级二硫化钼的研发现状[J]. 张文钲.  中国钼业. 2000(05)

硕士论文
[1]单层二硫化钼的制备及光学性质研究[D]. 周朝迅.中国科学技术大学 2015
[2]LiFePO4正极导电体系及其倍率放电性能研究[D]. 陈金宏.国防科学技术大学 2010



本文编号：3264176