二维层状金属硫化物MS2(M=Mo/Sn)的制备及其电化学储锂性能的研究
目前，社会对高容量锂离子电池的需求不断增加。因此，研发出具有高比容量、高库伦效率和高循环稳定性的新型负极材料是亟待解决的问题。近些年来，因为具有良好的脱嵌锂平台，一些具有层状结构的金属二硫化物MS2(M=Mo、W、Sn等)，已经引起了人们的广泛研究兴趣。作为锂离子电池负极材料，层状金属硫化物的最大优点在于其可为锂离子的脱嵌提供良好的扩散通道，能够有效地缓冲充放电过程中引起的体积膨胀，进而表现出良好的循环稳定性能和优异的倍率性能。本论文中，研究了层状金属二硫化物MS2(M=Mo，Sn)的液相合成方法及其电化学性能。主要研究内容如下: (1)采用一种简单的液相还原法，合成出颗粒大小均一的纳米笼状空心IF-MoS2，其直径约100nm。电化学测试结果显示其可逆容量高达1008 mAh/g，并且循环100圈后仍然具有很好的循环稳定性，在电流密度高达1000 mA/g时仍具有较高的倍率性能。 (2)采用一种简单的液相合成法，以硫代钼酸铵为原料，加入CTAB表面活性剂，在常温常压下合成出前驱体后，于N2气氛的保护下，经800℃热处理2小时，可得到单层MoS2/C复合材料。在首次充放电过程中，单层MoS2/C材料的可逆容量可达到1403.7 mAh g-1，经过100次循环后其容量没有明显的衰减，具有很好的循环稳定性。 (3)利用水热法成功地合成了一系列基于氮掺杂石墨烯的锡基材料（锡、氧化锡、硫化锡）。经电化学性能测试，对比了锡/氮参杂石墨烯(Sn/NG)、氧化锡/氮参杂石墨烯(SnO2/NG)、硫化锡/氮参杂石墨烯(SnS2/NG)三种材料的电化学性能，发现SnS2/NG电极材料经过100次循环后，其容量保持率可达84.2％。结果表明，氮掺杂氧化石墨烯有利于提高电极材料的导电性，提高电极材料的电化学性能，同时也说明具有二维层状结构SnS2/NG具有更好的电化学稳定性和倍率循环性能。
负极材料;层状金属二硫化物;液相合成工艺;电化学性能
河南师范大学
硕士
物理化学
常照荣
2016
中文
TM242;TM205.1
84
2017-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）