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由于钠资源自然储量较丰富、提取成本较低,且与锂具有相似的性质,因而被认为是电池系统中最有潜力的可以替代锂的材料。将石墨作为钠离子电池负极时,只有不到30.0 mAh g-1,远低于商用锂离子电池(理论容量372.0 mAh g-1)。这主要是因为较大的钠离子半径和较慢的化学反应导致,因此对于钠电而言不具有适用性。MoS2由于其结构与石墨的层状结构相似,层间距可以达到0.62 nm,并且来源广泛等优点,因而被认为是非常具有发展潜力的钠离子电池的负极材料之一。其初始容量可以超过300.0 mAh g-1,但是由于在多次充放电过程中,使得其结构坍塌,以及体系的体积膨胀会导致材料粉化,往往会造成容量急剧下降。为了改善MoS2的循环寿命,研究者们进行了大量的工作,主要有以下两种策略。一是通过减小MoS2的粒径和增加层间空间来减轻应力。二是采用柔性碳纳米材料作为载体,与二硫化钼进行复合。本论文采用苹果渣做为碳源,利用预制体原位生长法制备出MoS2/果渣碳复合物,并且研究了结构,组成与性能之间的关系。为了探索预制体原位生长法制备MoS2/果渣碳复合物,我们首先采用石墨为原料利用Hummers法制备出氧化石墨烯作为基底,制备出MoS2/rGO复合材料,从而探索出预制体原位生长法。并且通过引入S纳米颗粒,来进一步稳定MoS2/rGO结构。之后利用水热碳化两步法制备出果渣衍生碳材料。为了使MoS2与果渣碳生长的更为紧密,我们通过类Hummers法将果渣碳进行氧化,之后采用预制体原位生长法与MoS2复合,从而制备出MoS2/果渣碳复合材料。(1)以石墨为碳源,通过Hummers法制备出氧化石墨烯,研究了吸附作用对钠离子电池的贡献,并且初步探索出利用预制体原位生长法制备MoS2/rGO复合材料。通过改变钼酸铵与氧化石墨烯的配比,控制产物的形貌,并且用CVD法引入S粉的掺杂制备出了MoS2及其复合材料(S/MoS2/rGO,MoS2/rGO)。当碳化温度为700 oC,预制体配比为1:2.5时,在基底上均匀分布着MoS2的片层结构,通过引入S粉,制备出的S掺杂的MoS2/rGO材料,在100圈循环后可逆容量仍具有504.6 mAh g-1。在高电流密度下循环400圈后,其容量仍可达到300.0 mAh g-1,远高于MoS2/rGO以及纯的MoS2。分析表明,MoS2层间的硫的引入主要起两层作用:首先,在MoS2层之间插入Na时(1.0 V以上),起到阻滞剂的作用,抑制MoS2的聚集。其次,在转化反应阶段,硫纳米颗粒通过形成富含Na2S5的化合物,参与了Na的化学储存过程,最终提高了转化反应的可逆性。两者协同作用,从而综合提升了S/MoS2/rGO的电化学性能。(2)采用浓缩果汁厂收集的苹果废渣为碳源,利用先水热,后碳化两步法提取出具有二级孔结构的三维网状硬碳材料用于钠离子电池负极。通过在不同的反应温度下,进行管式炉碳化处理,得到三种结构形貌的硬碳材料。其中600 oC产物的形貌均一,并且含有500 nm和50 nm的壳状二级孔洞结构,将其作为钠电负极表现出了较好的电化学性能。进一步对其面积比容量研究发现,在5.1 mg cm-2的高质量负载下,经过200次循环后,面积比容量可以达到1.91 mAh cm-2,超过正常质量负载(0.46 mAh cm-2)的4倍多。对于其质量比容量,正常负载与高质量负载在200次循环后分别为231.3和208.5 mAh g-1,仅仅相差了23.0 mAh g-1。这主要是因为其独特的三维连通碳结构,不但增加了材料的导电能力,为离子提供了通路,而且其二级孔洞结构可以使得电解液与材料充分接触,并且提供反应微空间,增加了材料的利用率,从而提高了其电化学性能。(3)以果渣碳为生物质碳源,通过预制体原位生长法,控制不同固相反应温度,合成出不同形貌的果渣碳/MoS2复合材料,发现700 oC产物性能最佳,在100 mA g-1下循环100圈后仍具有206.5 mAh g-1。之后通过将果渣进行氧化,使其含有大量的官能团,利于在果渣碳上负载上均匀的MoS2。在100 mA g-1电流密度下,100圈内容量稳定在321.3 mAh g-1,远高于未氧化的产物,并且在1 A g-1电流密度下的容量为286.0 mAh g-1。