二硫化鉬及其碳復合材料的制備與電化學性能研究.pdf

1、隨著不可再生能源的不斷消耗和不完全使用，全世界面臨著嚴重的能源危機和環(huán)境污染問題。作為一種高效清潔型儲能器件，鋰離子電池的使用備受矚目。過渡金屬硫化物MoS2有著類似石墨的層狀結構，其理論容量為～670 mAh g-1，比石墨電極理論容量(372 mAh g-1)高將近一倍，因此，將MoS2替代石墨電極作為鋰離子電池負極材料已成為現階段的研究熱點。然而，MoS2較低的電子/離子電導率及其在脫嵌鋰過程中產生的嚴重的體積膨脹效應極大地降低了

2、其循環(huán)穩(wěn)定性;此外，在電池反應過程中，MoS2與Li+發(fā)生反應生成難溶的Li2S，Li2S易催化電解液的分解，形成較厚的聚合物層，導致不可逆的容量損失。因此，如何提高MoS2的循環(huán)穩(wěn)定性并且保持其高的容量，成為MoS2作為鋰離子電池負極材料研究的關鍵。本文從兩方面出發(fā)，將MoS2與碳復合制備復合材料，探討碳源、制備方法對復合材料微觀形貌、電化學性能的影響，主要包括:
　　(1)采用水熱法，分別以葡萄糖、蔗糖和可溶性淀粉為不同的糖類

3、有機碳源合成MoS2/a-C（無定形碳）復合材料，探討了成MoS2/a-C復合材料的生長機理以及不同有機碳源對材料電化學性能的影響規(guī)律。對樣品的電化學性能研究表明，相比純MoS2，MoS2/a-C復合材料的比容量更高、循環(huán)性能更穩(wěn)定。其中以葡萄糖為碳源制得的MoS2/a-C-1表現出最優(yōu)異的電化學性能，在100 mA g-1的電流密度下循環(huán)100次后仍然有863 mAh g-1的比容量。
　　(2)采用水熱法，選取十六烷基三甲基溴

4、化銨(CTAB)為輔助劑，并經過簡單的熱處理合成MoS2/C復合材料，討論了CTAB的添加量對材料的形貌和微觀結構的重要影響。結果表明，CTAB加入以后MoS2/C復合材料呈球狀納米花狀，其中添加0.05 g CTAB后制得的樣品MoS2/C-NF-0.05表現出最高的比容量和較好的循環(huán)穩(wěn)定性，首次放電比容量達到730 mAh g-1，在100 mA g-1的電流密度下循環(huán)100次后穩(wěn)定為415 mAh g-1。
　　(3)采用熱

5、還原法，以(NH4)2MoS4為鉬源和硫源，SiO2納米球為模板，CTAB為表面活性劑和碳源合成了不同形貌的MoS2/C復合材料，并對其作為鋰離子電池負極材料的電化學性能做了系統(tǒng)研究，其中同時添加0.1 gSiO2和0.05g CTAB制得的樣品MD-S0.1-C0.05的電化學性能最優(yōu)異，在100mAg-1的電流密度下循環(huán)100次后仍然有982 mAh g-1的比容量。通過不同的對比實驗對比SiO2納米球模板和CTAB對材料形貌、生長