多級微球結(jié)構(gòu)二硫化鉬-碳的制備及儲鋰性性能研究.pdf

1、鋰離子電池已經(jīng)被廣泛的應用于便攜式電子設(shè)備，由于其較高的能量密度，長的循環(huán)壽命以及環(huán)境友好的優(yōu)點，使其成為電動汽車以及混合動力汽車非常有吸引力的一種儲能裝置。為了滿足這些新的應用，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)電化學性能優(yōu)良的電極材料。MoS2擁有類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu)，S-Mo-S的三明治層通過微弱的范德華力連接，層間距約為0.62 nm，遠遠大于石墨的0.34 nm，更大的層間距使其可

2、以更多的儲存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導致電極的粉化以及電極材料與集流體脫離，導致MoS2循環(huán)性能比較差，從而限制了在鋰離子儲能方向的應用。本文我們通過合成多級球形MoS2/C復合材料，大大改善了MoS2的電化學性能。具體包括以下幾個方面：
　　以單分散的磺化聚苯乙烯（SPS）微球同時兼任模板犧牲層和碳源，合成了中心為多孔碳的多級空心 C@MoS2復合材料。制備過程分為兩步：首先通過水熱反應在

3、SPS表面生長MoS2得到SPS@MoS2前驅(qū)體，然后通過煅燒除去前驅(qū)體SPS，同時殘留的多孔碳留在復合材料的中心。復合材料應用在鋰離子電池負極材料時表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，在電流100 mA g-1的循環(huán)測試中100圈后容量保持率達到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)導向劑，通過水熱法合成多級球形MoS2材料，通過煅燒去除PVP，殘留的碳吸附在MoS2表

4、面，形成了均勻的多級球形MoS2/C復合材料。添加0.8 g PVP合成的復合材料表現(xiàn)出了卓越的電化學性能，100圈后比容量保持在805 mAh g-1，當電流密度達到5 A g-1時，比容量仍然能保持在700 mAh g-1，容量保持率可以達到78.6%。
　　添加不同碳源利用噴霧干燥的方法合成MoS2/C復合材料的前驅(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復合材料。噴霧干燥得到的MoS2/C復合材料的電性