二硫化钼复合材料的水热制备及其在超级电容器中的应用
发布时间：2022-02-08 19:16
二硫化钼（MoS2）是一种层状结构的过渡金属硫化物,由于其比氧化物高的内在离子电导率,比石墨高的理论比电容,因此,MoS2开始用于超级电容器的电极材料。本文将利用溶剂热法制备不同形貌的MoS2,研究形貌对电化学性能影响。此外,为了克服单一材料的缺点,发挥材料之间的协同作用,将MoS2分别与CoS2、Ni3S4复合,研究复合材料结构与电化学性能。研究内容如下:（1）利用水热法以不同的钼源制备不同形貌的MoS2。在1 A·g-1的电流密度下空心球状MoS2和花状MoS2对应的比电容分别为196 F·g-1和116 F·g-1。单一MoS2循环性能不高限制了其应用。因此,将MoS2与其他物质进行复合取长补短是充分发挥MoS2作为电极材料的另一条道路。（2）采用一步水热法制备了MoS2与Co...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同储能器件的功率密度和能量密度比较
硕士学位论文储存和转化装置所以它有能量储存和能量输出公式：E =12 2(1-3)P = 24 (1-4)C 为电容，V 为电压。双电层电容来自电极材料的颗粒与电解质离子建立电荷平衡。充电时，电容器两个电极上外加电压后，电极的正极储存大量的负电荷，电极负极储存正电荷。因此，电解液中的负离子向正极迁移正离子向负极迁移，在电极/电解质形成双电层，在正负极之间产生电势差。放电过程与充电过程相反，这两种过程是电荷物理迁移，没有发生化学反应。双电层电容器的电极材料为碳材料，这是因为碳材料具有良好的导电性能、高比表面积、寿命长久、来源广泛及成本低廉等优点。碳材料主要有：活性炭、多孔碳、碳纳米管、碳气凝胶以及某些有机物的碳化物等[11-15]。
爱好者进行研究[41-43]。但是石墨烯由于生产率低下和生产技术不够成熟从而不能大量的进行生产，所以现在许多类似石墨烯的二维结构物质被大量研究与应用。例如二硫化钼，二硫化钼具有典型的二维层状结构的过渡金属硫化物。在 19 世纪中期美国人将层状二硫化钼用在马车轴承上来降低摩擦力，从那开始，MoS2这种材料便开始广泛的进入人们的视野。相比较与层状石墨烯，由于二硫化钼有带隙这一优点，所以 MoS2成为广大国内外科学家及学者研究的热点。随着科技的快速发展，尤其是纳米技术的迅速发展和不断创新使得 MoS2纳米材料在电容器电极材料、集成电路、生物医药等很多领域有着广泛的应用。每个 MoS2层是由三个原子层（S-Mo-S）堆叠而成的三明治夹层结构,每个钼原子层穿插在两个硫原子层之间，每个钼原子与六个硫原子配位形成共价键，每个硫原子与三个钼原子配位。而在 MoS2层与层之间是通过微弱的范德华力连接的，因此在层之间是比较容易发生脱落从而形成特殊的层状结构，由于这种独特的层状结构所以二硫化钼有很大的比表面积具有独特的性能。润滑剂是二硫化钼的传统用途，随着纳米技术的飞速发展二硫化钼的研究不断深入，使得 MoS2纳米材料在很多领域有着很好的应用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温下二硫化钼电子迁移率研究[J]. 董海明. 物理学报. 2013(20)
硕士论文
[1]不同形貌的MoS2及MoS2复合材料在超级电容器中的应用[D]. 武子茂.兰州大学 2016
[2]MoS2微纳球和MoS2@ZnO纳米异质结构的制备及性能研究[D]. 谭英华.华东师范大学 2015
[3]无定型二硫化钼的水热合成及其电化学性能研究[D]. 杨玉超.华南理工大学 2012
[4]石墨烯、石墨烯/碳纳米管的制备及其超级电容器性能研究[D]. 葛士彬.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3615602
【文章来源】：中国矿业大学江苏省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同储能器件的功率密度和能量密度比较
硕士学位论文储存和转化装置所以它有能量储存和能量输出公式：E =12 2(1-3)P = 24 (1-4)C 为电容，V 为电压。双电层电容来自电极材料的颗粒与电解质离子建立电荷平衡。充电时，电容器两个电极上外加电压后，电极的正极储存大量的负电荷，电极负极储存正电荷。因此，电解液中的负离子向正极迁移正离子向负极迁移，在电极/电解质形成双电层，在正负极之间产生电势差。放电过程与充电过程相反，这两种过程是电荷物理迁移，没有发生化学反应。双电层电容器的电极材料为碳材料，这是因为碳材料具有良好的导电性能、高比表面积、寿命长久、来源广泛及成本低廉等优点。碳材料主要有：活性炭、多孔碳、碳纳米管、碳气凝胶以及某些有机物的碳化物等[11-15]。
爱好者进行研究[41-43]。但是石墨烯由于生产率低下和生产技术不够成熟从而不能大量的进行生产，所以现在许多类似石墨烯的二维结构物质被大量研究与应用。例如二硫化钼，二硫化钼具有典型的二维层状结构的过渡金属硫化物。在 19 世纪中期美国人将层状二硫化钼用在马车轴承上来降低摩擦力，从那开始，MoS2这种材料便开始广泛的进入人们的视野。相比较与层状石墨烯，由于二硫化钼有带隙这一优点，所以 MoS2成为广大国内外科学家及学者研究的热点。随着科技的快速发展，尤其是纳米技术的迅速发展和不断创新使得 MoS2纳米材料在电容器电极材料、集成电路、生物医药等很多领域有着广泛的应用。每个 MoS2层是由三个原子层（S-Mo-S）堆叠而成的三明治夹层结构,每个钼原子层穿插在两个硫原子层之间，每个钼原子与六个硫原子配位形成共价键，每个硫原子与三个钼原子配位。而在 MoS2层与层之间是通过微弱的范德华力连接的，因此在层之间是比较容易发生脱落从而形成特殊的层状结构，由于这种独特的层状结构所以二硫化钼有很大的比表面积具有独特的性能。润滑剂是二硫化钼的传统用途，随着纳米技术的飞速发展二硫化钼的研究不断深入，使得 MoS2纳米材料在很多领域有着很好的应用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温下二硫化钼电子迁移率研究[J]. 董海明. 物理学报. 2013(20)
硕士论文
[1]不同形貌的MoS2及MoS2复合材料在超级电容器中的应用[D]. 武子茂.兰州大学 2016
[2]MoS2微纳球和MoS2@ZnO纳米异质结构的制备及性能研究[D]. 谭英华.华东师范大学 2015
[3]无定型二硫化钼的水热合成及其电化学性能研究[D]. 杨玉超.华南理工大学 2012
[4]石墨烯、石墨烯/碳纳米管的制备及其超级电容器性能研究[D]. 葛士彬.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3615602
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