水熱合成納米級(jí)硫化鎳組織結(jié)構(gòu)及其性能研究.pdf

1、正極材料一直制約著鋰離子電池應(yīng)用發(fā)展,具有高比容量高倍率充放電性能正極材料的鋰離子電池成為航空航天、動(dòng)力汽車(chē)等高功率領(lǐng)域電源系統(tǒng)的關(guān)鍵。含硫無(wú)機(jī)正極材料因其高的比容量、能量密度和功能密度成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),其中理論比容量為590mAh/g的硫化鎳正極材料顯示出了相當(dāng)大的潛力。
　　 本文主要針對(duì)硫化鎳的水熱法制備、形貌優(yōu)化和電池性能三方面展開(kāi)研究,利用多種手段對(duì)樣品的形貌、結(jié)構(gòu)、成分和電池性能進(jìn)行了測(cè)試,主要結(jié)果如下:
　

2、　 1.以乙酸鎳和硫脲為原料采用水熱法合成了β-NiS,產(chǎn)物的形貌為納米形態(tài),且電池性能良好。其中在反應(yīng)溫度140℃、反應(yīng)時(shí)間24h條件制備出了產(chǎn)物表面為納米須狀的蠶絲殼球β-NiS的新形貌,作為正極材料時(shí)在所有實(shí)驗(yàn)條件中電池性能最優(yōu),首次放電比容量可達(dá)575.4mhh/g。在反應(yīng)溫度160℃、反應(yīng)時(shí)間24h下的樣品進(jìn)行三種碳包覆(碳納米管包覆,葡萄糖碳化先驅(qū)體包覆和葡萄糖直接碳化包覆),結(jié)果表明三種方法均提高了硫化鎳電極材料的循環(huán)性

3、能,十次之后仍能保持在100mAh/g以上,但是高溫600℃下葡萄糖碳化碳包覆后樣品物相改變?yōu)镹i3S2。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中加入絡(luò)合劑檸檬酸改變了產(chǎn)物的形貌,制備得到納米線,但是產(chǎn)物形貌和種類(lèi)并不單一,需進(jìn)一步探討試驗(yàn)。
　　 2.以氯化鎳和硫代乙酰胺為原料采用水熱法合成了γ-NiS,得到顆粒狀產(chǎn)物,且產(chǎn)物電池性能良好。其中在反應(yīng)溫度180℃、反應(yīng)時(shí)間為12h、pH=5時(shí)的產(chǎn)物電池性能最優(yōu),首次放電比容量為589.6mAh/g,接近理