硫化物锂/钠离子电池负极材料的制备与电化学性能研究

发布时间：2021-06-26 15:38

　　石墨由于充放电电位和理论比容量较低,不适用于下一代锂离子电池;由于钠离子尺寸较大,石墨不能用作钠离子电池负极材料,所以寻找高性能的负极材料是发展锂/钠离子电池技术的关键。金属硫化物具有丰富的储量和较高的理论容量,被视为很有前景的负极材料,然而它在充放电过程中容易发生体积膨胀,所以循环稳定性较差。本课题旨在通过简单易行、环保可控的方法合成高性能的金属硫化物用作锂/钠离子电池负极材料。运用水热法并通过在反应溶剂中添加PEG400合成具有晶格缺陷的MoS₂花瓣状纳米片,PEG400既作为表面活性剂,又充当反应物。PEG上具有大量活泼的含氧基团,可以插入到MoS₂片层间,导致S-Mo-S层间距扩大、形成具有金属性能的1T相、以及形成Mo-O-C（以及Mo-O）键提高了材料的导电性和结构稳定性。所制备的MoS₂表现出了优异的电化学性能。对PEG辅助水热法制备的MoS₂纳米片进行氧等离子体表面处理,O原子与S-Mo-S层间的含碳基团形成Mo-O-C键,并且处理后产生了大量缺陷位点,因此增加了有利于Li^... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池的工作原理图

锂离子电池通常使用的电池隔膜会因孔径较小不能用作钠离子电池隔膜，钠离子电池常用的是玻璃纤滤纸具有较大的厚度和质量，厚度约是锂离子电池隔膜的导致钠离子电池具有较低的质量能量密度和体积能量密度池的工作原理也与锂离子电池的相似，依赖钠离子在电往复的嵌入和脱出行为。在充电过程中，钠离子从正极过电解液和隔膜，插入到负极材料中，此时电池外电路正极转移至电池的负极；在放电过程中，钠离子再次从液和隔膜返回正极材料中，而外电路电子则从负极转移NaCoO2为正极的钠离子电池为例，充放电过程中的电化：NaCoO2→Na(1-x)CoO2+x Na++xe ：6C+ x Na++xe →NaxC6NaCoO2+6C→Na(1-x)CoO2+ NaxC6

章 含有晶格缺陷的 MoS2锂离子电池负极材料的制备与性能峰的层间距分别是 1.0 和 0.5 nm，相比于 2H-MoS2nm，2θ =8.7°的晶面间距扩大了，可能归因于外来层之间。另一在 2θ =17.4°处的高峰可能代表 MoS2中层间距。（002）晶面的消失表明这种 MoS2的结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]储能技术在新能源领域大有作为[J]. 王芝清.  国际融资. 2018(11)
[2]钠离子电池电极材料研究进展[J]. 张宁,刘永畅,陈程成,陶占良,陈军.  无机化学学报. 2015(09)
[3]锂离子电池负极材料的研究现状及研究方向[J]. 黄丽宏,闵忠华,张勤勇.  西华大学学报(自然科学版). 2013(06)

博士论文
[1]新型钼基负极材料的电化学性质与储能机制的研究[D]. 陈楠.吉林大学 2017



本文编号：3251608