硫化亞鐵正極材料的制備與表征及其在儲鋰-儲鈉方面的應(yīng)用.pdf

1、能源問題是制約人類發(fā)展的重要問題，近些年來，隨著人們生活中的各種需求日益增加，這個問題更加凸顯。電池技術(shù)是如今制約電動汽車發(fā)展的一個主要瓶頸，開發(fā)大容量密度、高功率密度、安全可靠的鋰離子電池是人們?nèi)缃耜P(guān)注的熱點。提高鋰離子電池性能的關(guān)鍵在于開發(fā)出合適的電極材料，尋找擁有優(yōu)越儲鋰性能的電極材料是科研人員如今的努力方向。另外，鈉離子電池作為一種新型電池，因鈉在自然界中的豐富儲量，有潛力應(yīng)用在大型儲能設(shè)備當(dāng)中，近年來也受到關(guān)注。金屬硫化物因其

2、高比容量、豐富的資源儲備、原料的低毒性，得到大量的研究。本論文著重于鋰離子電池正極材料的研究，主要對硫化亞鐵材料進(jìn)行多方面的改性，通過碳包覆、引入碳隔層、碳納米管等手段，提高材料在鋰離子電池中的性能，并嘗試將其作為電極材料應(yīng)用在鈉離子電池當(dāng)中。
　　在本文的第一章，作者簡要介紹了鋰離子電池和鈉離子電池的工作原理，并對如今較為常見的電極材料進(jìn)行了簡要的概述。在第一章的結(jié)尾，對本文的創(chuàng)新點以及所用到的實驗方法、研究思路等進(jìn)行了敘述。<

3、br>　　論文的第二章中，作者列出了實驗中所用到的試劑，并將論文中用到的合成方法、測試手段進(jìn)行了簡要介紹。
　　在論文的第三章，作者制備出普魯士藍(lán)立方體微顆粒，將其作為模板，通過水熱合成、固相燒結(jié)等后續(xù)處理，制備出FeS/C復(fù)合材料，并通過引入碳納米管，合成出碳納米管嵌入FeS/C結(jié)構(gòu)材料，改善了材料的儲鋰性能。在此基礎(chǔ)上，作者將靜電紡絲方法制備的聚合物納米線薄膜煅燒后得到的碳纖維薄膜作為碳隔層應(yīng)用于FeS/C組成的半電池中，碳隔

4、層的存在大大抑制了充放電的中間產(chǎn)物S的溶解，有效提高的電池的穩(wěn)定性，在50次循環(huán)之后，可逆容量穩(wěn)定在325mAhg-1左右。
　　論文的第四章，作者通過水熱法將FeS負(fù)載在碳布纖維上，進(jìn)一步經(jīng)過固相燒結(jié)，合成出自支撐的碳纖維負(fù)載碳包覆硫化亞鐵材料。這種柔性自支撐的電極薄膜可以直接用于電池的電極材料，避免了使用對電池容量無貢獻(xiàn)的粘結(jié)劑，可以提高電池的比能量。當(dāng)其用于鋰離子電池時，在0.15C和7.5C的電流密度下，電池可逆容量分別高