鉬基鋰離子電池負(fù)極材料的制備及其儲鋰性能的研究.pdf

1、鋰離子電池由于具有高的能量密度，良好的循環(huán)穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電子產(chǎn)品和各類便攜式設(shè)備。鉬基化合物(氧化物和硫化物)由于可變的鉬化合價和豐富的形貌結(jié)構(gòu)，作為鋰離子電池負(fù)極材料被廣泛研究，但材料低的導(dǎo)電性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性限制了其儲鋰性能。本文制備了一維MoO2@RGO復(fù)合柔性膜電極和MoS2/PPy復(fù)合納米管電極材料，研究了其儲鋰性能，探討了材料的結(jié)構(gòu)、復(fù)合形貌對其儲鋰性能的影響。主要內(nèi)容如下：
　　(1)采用水熱的方法，制備

2、了一維的MoO3納米帶。發(fā)展了一種靜電自組裝的方法，制備了氧化石墨烯均勻包裹MoO3納米帶的復(fù)合柔性膜，在Ar氣氛下退火處理，得到了還原石墨烯包裹二氧化鉬(MoO2@RGO)的復(fù)合柔性膜電極，不需要外加任何粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑。MoO2@RGO復(fù)合膜電極中，RGO能起導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的作用，為電荷的快速傳輸提供通道，提高材料的活性物質(zhì)利用率和倍率性能；同時，RGO對MoO2的包裹，緩解了MoO2在充放電中的體積效應(yīng)，顯著提高了材料的循環(huán)穩(wěn)定性。電流密

3、度為500 mAg-1時，100次循環(huán)后，其比容量仍高達(dá)802 mAhg-1。當(dāng)電流密度增加為2000 mAg-1時，100次循環(huán)之后，其比容量仍高達(dá)為349 mAhg-1，顯示出優(yōu)異的儲鋰性能。本文所發(fā)展的MoO2@RGO復(fù)合柔性膜電極制備方法可拓展到其它氧化物與石墨烯的復(fù)合材料，以提高其他氧化物的電化學(xué)性能，進(jìn)而構(gòu)筑柔性儲能器件。
　　(2)通過在MoO3納米帶表面包裹一層聚吡咯，然后在硫脲溶液中水熱處理，制備了MoS2納米片

4、陣列垂直生長在PPy納米管上的復(fù)合材料。MoS2/PPy分級結(jié)構(gòu)中，薄的MoS2納米片直接生長在PPy納米管表面，有利于電解液的擴(kuò)散和傳輸，增加了鋰離子嵌入活性位點(diǎn)，提高了材料的比容量和大功率充放電性能；中空的導(dǎo)電 PPy管提供了電子快速傳輸通道和鋰離子傳輸通道，提高了材料的倍率性能；同時分級結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)也讓活性物質(zhì) MoS2納米片有了體積緩沖空間，有利于改善材料的循環(huán)穩(wěn)定性。MoS2/PPy電極的首次放電比容量能達(dá)到1152 mAhg-