多級(jí)微球結(jié)構(gòu)二硫化鉬-碳的制備及儲(chǔ)鋰性性能研究.pdf

1、鋰離子電池已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備，由于其較高的能量密度，長(zhǎng)的循環(huán)壽命以及環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，使其成為電動(dòng)汽車(chē)以及混合動(dòng)力汽車(chē)非常有吸引力的一種儲(chǔ)能裝置。為了滿(mǎn)足這些新的應(yīng)用，鋰離子電池研究的主要方向仍然是提高能量密度、功率及循環(huán)壽命。最有效的方法就是研發(fā)電化學(xué)性能優(yōu)良的電極材料。MoS2擁有類(lèi)似于石墨的層狀結(jié)構(gòu)，S-Mo-S的三明治層通過(guò)微弱的范德華力連接，層間距約為0.62 nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于石墨的0.34 nm，更大的層間距使其可

2、以更多的儲(chǔ)存Li+，理論比容量更高。MoS2材料最大的缺陷是巨大的體積膨脹會(huì)導(dǎo)致電極的粉化以及電極材料與集流體脫離，導(dǎo)致MoS2循環(huán)性能比較差，從而限制了在鋰離子儲(chǔ)能方向的應(yīng)用。本文我們通過(guò)合成多級(jí)球形MoS2/C復(fù)合材料，大大改善了MoS2的電化學(xué)性能。具體包括以下幾個(gè)方面：
　　以單分散的磺化聚苯乙烯（SPS）微球同時(shí)兼任模板犧牲層和碳源，合成了中心為多孔碳的多級(jí)空心 C@MoS2復(fù)合材料。制備過(guò)程分為兩步：首先通過(guò)水熱反應(yīng)在

3、SPS表面生長(zhǎng)MoS2得到SPS@MoS2前驅(qū)體，然后通過(guò)煅燒除去前驅(qū)體SPS，同時(shí)殘留的多孔碳留在復(fù)合材料的中心。復(fù)合材料應(yīng)用在鋰離子電池負(fù)極材料時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，在電流100 mA g-1的循環(huán)測(cè)試中100圈后容量保持率達(dá)到95％，而且5 A的電流密度下，比容量仍然可以保持在560 mAh g-1。
　　利用表面活性劑PVP作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，通過(guò)水熱法合成多級(jí)球形MoS2材料，通過(guò)煅燒去除PVP，殘留的碳吸附在MoS2表

4、面，形成了均勻的多級(jí)球形MoS2/C復(fù)合材料。添加0.8 g PVP合成的復(fù)合材料表現(xiàn)出了卓越的電化學(xué)性能，100圈后比容量保持在805 mAh g-1，當(dāng)電流密度達(dá)到5 A g-1時(shí)，比容量仍然能保持在700 mAh g-1，容量保持率可以達(dá)到78.6%。
　　添加不同碳源利用噴霧干燥的方法合成MoS2/C復(fù)合材料的前驅(qū)體，將前驅(qū)體在Ar氣氛中煅燒，最終合成了空心球型MoS2/C復(fù)合材料。噴霧干燥得到的MoS2/C復(fù)合材料的電性