鋰離子電池負(fù)極材料硫化鉬的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、鋰離子電池具有能量密度高、環(huán)境友好、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在移動(dòng)通訊等便攜電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)鋰離子電池作為最有希望的電動(dòng)汽車動(dòng)力來(lái)源已吸引了國(guó)內(nèi)外的關(guān)注。目前鋰離子電池廣泛使用石墨作為負(fù)極材料，石墨負(fù)極來(lái)源豐富，電壓平臺(tái)平坦，庫(kù)倫效率高且循環(huán)性能優(yōu)異，但是比容量很低（理論容量372 mAh/g），難以滿足電動(dòng)汽車對(duì)能量密度的要求。因此，研究開(kāi)發(fā)比容量高且循環(huán)性能好的新型負(fù)極材料具有十分重要的意義。
　　二硫化鉬作為一種典

2、型的過(guò)渡金屬硫化物，有獨(dú)特的三明治結(jié)構(gòu)，在諸多領(lǐng)域具有很好的潛在應(yīng)用前景，例如潤(rùn)滑、催化、儲(chǔ)氫等。層狀結(jié)構(gòu)有利于鋰離子的嵌入脫出，沒(méi)有明顯的體積變化。本文對(duì)硫化鉬作為鋰離子電池負(fù)極材料進(jìn)行了研究，采用一種簡(jiǎn)單的水熱法在堿性溶液中合成硫化鉬，研究了水熱制備工藝對(duì)材料性能的影響及材料的形貌控制，并探索了結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能之間的關(guān)系。
　　采用鉬酸銨和硫脲作為鉬源和硫源水熱合成MoS2，通過(guò)在反應(yīng)物中加入NaOH可以調(diào)節(jié)硫化鉬的結(jié)構(gòu)從多孔

3、的花狀到致密的球狀，而且所得到的硫化鉬具有很好的結(jié)晶性。本文對(duì)硫化鉬的水熱形成機(jī)理也作了研究，認(rèn)為致密的球狀硫化鉬是由花狀硫化鉬沿著納米片的<00l>方向生長(zhǎng)演變而來(lái)的?；谶@一生長(zhǎng)機(jī)理，通過(guò)改變反應(yīng)中的S/Mo比或者在反應(yīng)物中加入表面活性劑，可以控制硫化鉬的微觀結(jié)構(gòu)。
　　電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，作為鋰離子電池負(fù)極材料，花狀硫化鉬比球狀硫化鉬有更好的電化學(xué)性能，當(dāng)電流密度為100 mA/g時(shí)，花狀硫化鉬的可逆容量可達(dá)到900 mAh