過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧族化合物納米材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究.pdf

1、過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧族化合物納米材料在光、電、熱及磁等方面的優(yōu)異性質(zhì)，使其在太陽(yáng)能電池、鋰離子電池、熱電轉(zhuǎn)換器、光催化以及傳感器等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。本文采用不同的化學(xué)方法設(shè)計(jì)和制備了多種不同納米結(jié)構(gòu)的過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧族化合物CuInS2和AgVO3，分別采用X射線(xiàn)衍射、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡和透射電子顯微鏡等儀器對(duì)產(chǎn)物的成分、結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征，并研究了它們的儲(chǔ)鋰性能。主要內(nèi)容如下：
　　1.在無(wú)表面活性劑的條件下，以Cu2O實(shí)心球?yàn)榍膀?qū)體

2、控制合成分散性較好的CuInS2納米空心球。CuInS2納米空心球的直徑約為250 nm，球壁由粒徑為20-30 nm的納米粒子構(gòu)成。研究表明，CuInS2空心球由中間產(chǎn)物Cu7S4空心球水熱反應(yīng)產(chǎn)生，而Cu7S4空心球則是由Cu2O實(shí)心球前驅(qū)體在轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生Kirkendall效應(yīng)而形成。在本研究工作中，探索了CuInS2納米空心球作為鋰離子電池負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰性能。CuInS2納米空心球首次放電比容量高達(dá)1144 mAh g-1。與

3、CuInS2納米粒子相比，CulnS2納米空心球具有較好的循環(huán)性能，經(jīng)過(guò)20次充放電循環(huán)后，放電比容量為265 mAh g-1。CulnS2納米空心球具有合適的比表面積和穩(wěn)定的空心結(jié)構(gòu)，在改善其作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能中發(fā)揮了重要的作用。
　　2.發(fā)展了蒸發(fā)結(jié)晶法制備一維AgVO3納米材料，并測(cè)試了其儲(chǔ)鋰性能。以硝酸銀和偏礬酸銨為原料，以水為溶劑，采用蒸發(fā)結(jié)晶法分別制備了α-AgVO3納米棒和β-AgVO3納米線(xiàn)。α-A

4、gVO3納米棒直徑為200-300 nm，長(zhǎng)度約為幾十微米。β-AgVO3納米線(xiàn)直徑約為50 nm，長(zhǎng)度達(dá)50μm。研究了α-AgVO3納米棒和β-AgVO3納米線(xiàn)作為鋰離子電池正極材料的儲(chǔ)鋰性能，β-AgVO3納米線(xiàn)循環(huán)性能優(yōu)于α-AgVO3納米棒。將β-AgVO3納米線(xiàn)經(jīng)過(guò)煅燒處理之后，增加了β-AgVO3納米線(xiàn)的放電比容量，其原因是煅燒可提高β-AgVO3納米線(xiàn)的結(jié)晶度以及除去吸附的水。
　　3.拓展了蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝法制備A