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  本文關(guān)鍵詞：炭基硫化鐵復(fù)合材料的制備及儲(chǔ)鋰性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2014年

硫化鉬（鐵）/碳復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究

白玉慧  

【摘要】：鋰離子電池因具有能量密度高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于便攜式電子設(shè)備中。石墨材料因具有良好的導(dǎo)電性、循環(huán)效率高、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，成為目前已商業(yè)化生產(chǎn)的主要鋰離子負(fù)極材料。然而石墨材料的理論容量?jī)H為372mAh/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們對(duì)高性能鋰離子電池的要求，因此，研究開(kāi)發(fā)具有較高儲(chǔ)鋰能力的新型負(fù)極材料對(duì)未來(lái)鋰離子電池的發(fā)展和應(yīng)用具有重要影響。 硫化鉬、硫化鐵均具有層狀結(jié)構(gòu)和較高的理論儲(chǔ)鋰容量（MoS2的儲(chǔ)鋰容量可達(dá)800mAh g-1，F(xiàn)eS和FeS2的儲(chǔ)鋰容量分別為609mAh g-1、894mAh g-1），是一種可進(jìn)行可逆脫嵌鋰的材料。近年來(lái)，將硫化鉬、硫化鐵與其他材料進(jìn)行復(fù)合用于電極材料的研究越來(lái)越受到人們的關(guān)注。本論文采用溶劑熱法成功合成出硫化鉬/碳、硫化鐵/碳復(fù)合物，采用XRD、FT-IR、TG-DTA、SEM、TEM等分析方法對(duì)不同條件下制備的產(chǎn)物進(jìn)行組成和結(jié)構(gòu)表征，考察了合成條件對(duì)產(chǎn)物的影響，并利用恒電流充放電測(cè)試對(duì)其電化學(xué)儲(chǔ)鋰性能進(jìn)行了表征。 以羰基鉬、硫粉分別作為鉬源和硫源，采用不同的溶劑和碳源，利用溶劑熱方法制備了MoS2/C復(fù)合物。以苯為溶劑合成的產(chǎn)物為無(wú)規(guī)則納米顆粒；以乙醇或丙酮為溶劑時(shí)，得到的產(chǎn)物為均勻分散的納米球，該納米球具有無(wú)定形碳球外包覆硫化鉬層的核－殼結(jié)構(gòu)。其尺寸可以通過(guò)改變?nèi)軇┖推咸烟堑奶砑恿吭?0～150nm之間進(jìn)行調(diào)變。將合成的MoS2/C納米球作為鋰離子電池負(fù)極材料中的活性物質(zhì)，通過(guò)恒電流充放電測(cè)試來(lái)表征其儲(chǔ)鋰性能。結(jié)果表明，MoS2/C負(fù)極材料表現(xiàn)出高達(dá)819.5mAh g-1的首次可逆放電比容量，經(jīng)過(guò)50個(gè)循環(huán)后，電極材料的比容量仍然能夠達(dá)到601.7mAh g-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)體相硫化鉬的比容量。 以二茂鐵、硫粉分別作為鐵源和硫源，苯作為反應(yīng)介質(zhì)，石墨烯為外加碳源，制備了FeS/C復(fù)合物。產(chǎn)物由多種不同摩爾比的硫化鐵共同組成，呈微米級(jí)花片球狀。合成條件（原料配比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)壓力等）均對(duì)產(chǎn)物形貌和物相有重要影響。將合成的FeS/C復(fù)合物作為鋰離子電池負(fù)極材料中的活性物質(zhì)，通過(guò)恒電流充放電測(cè)試來(lái)表征其儲(chǔ)鋰性能。結(jié)果表明，材料的首次充放電比容量為920.5mAh g-1，首次不可逆容量高達(dá)373.1mAh g-1，經(jīng)100次循環(huán)后，電極材料的比容量?jī)H剩394.8mAh g-1。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TB332
【目錄】：

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