過渡金屬硫化物及其復(fù)合材料的合成和電化學(xué)性能研究.pdf

1、過渡金屬硫化物由于其獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)在催化、超級電容器、鋰離子電池等領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。其中，具有多種化學(xué)計(jì)量比(Co1-xS，CoS，CoS2，Co3S4，Co9S8)的硫化鈷和硫化銅，由于具有導(dǎo)電性優(yōu)良、理論比容量高、熱穩(wěn)定性好、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是具有開發(fā)和應(yīng)用潛力的新一代鋰離子電池負(fù)極材料。本研究通過水熱法和溶劑熱法合成了Co1-xS和CuS，以及Co1-xs@c、Co9S8-GNS和CoS/碳布復(fù)合材料，并研究了

2、電極材料的結(jié)構(gòu)和形貌對電化學(xué)性能的影響。
　　通過添加不同表面活性劑水熱合成了不同結(jié)構(gòu)和形貌的Co1-xS。討論了表面活性劑對產(chǎn)物形貌的影響，并分別研究了添加CTAB和PVP所合成的不同形貌Co1-xS的電化學(xué)性能。
　　通過添加檸檬酸三鈉(Na3Cit)水熱合成了3D花狀Co1-xS。研究了Na3Cit的濃度對Co1-xS結(jié)構(gòu)和形貌的影響，分析了花狀Co1-xS的形成機(jī)理，并對比研究了是否添加Na3Cit條件下所合成的Co

3、1-xS作為鋰離子負(fù)極材料的電化學(xué)性能。
　　通過水熱法開展了用葡萄糖對添加Na3Cit合成的3D花狀Co1-xS進(jìn)行碳包覆研究，合成了Co1-xS@c復(fù)合材料。并對Co1-xS@c復(fù)合材料進(jìn)行了電化學(xué)性能研究，結(jié)果表明包覆碳后，電化學(xué)性能沒有提高。
　　以氧化石墨烯(GO)，CoCl2·6H2O和硫脲為原料，用溶劑熱法合成了Co9S8/石墨烯(Co9S8-GNS)復(fù)合材料。發(fā)現(xiàn)與石墨烯復(fù)合后，Co9S8顆粒的尺寸變小而且均

4、勻的分散在褶皺的石墨烯片表面，而且Co9S8-GNS復(fù)合材料能夠顯著提高Co9S8的儲鋰容量。
　　用兩步水熱法合成了CoS納米線/碳布復(fù)合材料。以CoS納米線/碳布復(fù)合材料直接做鋰離子電池負(fù)極，不僅省去了粘結(jié)劑還取代了銅片。研究表明，CoS納米線/碳布電極的首次放電容量高達(dá)4886mAh·g-1，第二次放電時容量雖然衰減為1810mAh·g-1，但在隨后的充放電過程中保持了良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　用水熱法合成了CuS，研究