二维过渡金属硫化物/碳复合材料的制备及其电化学性能的研究

发布时间：2024-03-08 06:02

　　近年来,随着社会的发展,使得能源需求日益增加,其需求增长的速度和社会发展进步的程度呈现出一种正相关的关系,然而随着化石能源日益枯竭,加上在消耗过程中不可避免的释放CO2、氮氧化物和其他有害物质,从而引起温室效应造成全球变暖和其他严重的环境问题。为应对这些问题,急需发展可再生的环境友好的能源材料和新型高效的储能系统。清洁的水分解氢能源和高效的电化学储能系统如可充放电池被认为是最切实可行、环境友好和可持续的清洁能源。而重中之重就是研发能够有效催化水分解反应的催化材料以及能够高效储存能源的储能材料。超薄二维(2D)层状过渡金属二硫属元素化物(TMDCs)在过去几年中因其独特的性质和巨大的潜力而得到了广泛的应用。为了实现其可调谐特性和最佳应用性能,研究者致力于二维金属硫属化合物纳米复合材料的研究,包括合金化TMDCs、杂质原子掺杂TMDCs和纳米碳材料复合结构化合物。这些新颖的二维多层分层硫属化物纳米材料显示出一些独特的性质,因此在包括电子/光电子学,催化,传感器,生物医学以及具有增强性能的能量存储和转换等各种潜在应用中具有巨大前景。在本论文中我们通过对金属相二硫化钼与碳纳米材料的复合结构的制...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２过渡金属硫属化合物材料的分子层结构（ａ）和１Ｔ、２Ｈ和３Ｒ模型示意图（ｂ）?［１７］??在庞大的过渡金属硫属化合物体系里，由于具有独特的电子结构、光学性质??和催化性等特性，二硫化钼（Ｍ〇Ｓ２）己被广泛研宄应用于加氢脱硫催化剂、光伏??电池、光催化剂、纳米颗粒和锂电池等领域［２Ｑ＿３２］

边上共有［Ｍ〇Ｓ６］形成三角棱柱（见图丨．３ａ）?［１７，１８，３３，３４］。根据报道，由自??由电子衍射［３５，３６］和粉末Ｘ射线衍射图谱％得出，亚稳态的１Ｔ相Ｍ〇Ｓ２是具有Ａ－??ｂ－Ｃ层形式的层状化合物，边缘共用［Ｍ〇Ｓ６］形成八面体结构（参见图１．３ｂ）。然??而，由于缺....

图1.4铿插层辅助剥离法制备1TMoSz示意图CSi7

ｂ?１Ｔ－ＭｏＳ２?ｆ?？?？??；……！一…］?％＜！＞＜＾ｃ＊?＾?／?ｍ〇－?ｄｚ，?ｄｖＩ?２??规Ｍ?＾?ｄ??Ｉ?：?；?？ｒ?’?＾Ｎｒ’?ｒｗ?ｈ?ｉ?（ｌ?只?ｄ?ｖ??ｕ－－－－．．?ｔ—＊—－」?４?４?４?Ｏｃｔａｈｅｄｒｏｎ??图?１．３?２Ｈ－ＭｏＳ２....

图１．５碳纳米材料的一般种类［５２］??近年来，越来越多的碳纳米材料例如碳纳米管和石墨烯等被发现在电化学活??［５３＿５６］，近已

碳纳米材料表现出丰富的结构多样性，例如纳米金刚石、石墨烯、无定??形碳、Ｃ６Ｇ和碳纳米管（ＣＮＴ）。这些材料可以根据在纳米范围（０－１００ｎｍ）的局??限性分为零维颗粒、一维纳米管／线和二维层状材料，如图１．５所示。??參?？??Ｎａｎｏｄｉａｒｎｏｎｄ?Ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ?Ｃａ....

图１．６石墨烯和无机纳米粒子复合材料的六种不同结构模型??１．４电催化析氢反应概述??

支撑结构用于锂离子电池的优良基质［６（）＿６２］。近年来，无缺陷石墨烯的合成使它们??更容易商业化［６３，６４］，不可避免地对下一代电池的发展产生深远的影响。此外，??最近的综述总结了石墨烯和无机纳米粒子复合材料的六种不同结构模型（图１．６），??并且显示了锂嵌入／脱嵌的通道，因....

本文编号：3922116