【摘 要】
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硫化钼和硫化镍是金属硫化物的重要组成部分,它们来源广泛,成本低。作为电极材料时,硫化钼和硫化镍都具有高的理论容量和电压平台。但这两种金属硫化物电极材料存在低离子/电子电导率,体积易膨胀粉碎等问题。本文采用湿化学法合成硫化钼和硫化镍负极材料,并采用缩小粒子尺寸,制备网状形貌碳改性等方法提高其电化学性能。本文首先通过简单的湿化学法合成一系列由不规则MoS2纳米粒子堆叠形成的纳米结构,探究了热处理温度和
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硫化钼和硫化镍是金属硫化物的重要组成部分,它们来源广泛,成本低。作为电极材料时,硫化钼和硫化镍都具有高的理论容量和电压平台。但这两种金属硫化物电极材料存在低离子/电子电导率,体积易膨胀粉碎等问题。本文采用湿化学法合成硫化钼和硫化镍负极材料,并采用缩小粒子尺寸,制备网状形貌碳改性等方法提高其电化学性能。本文首先通过简单的湿化学法合成一系列由不规则MoS2纳米粒子堆叠形成的纳米结构,探究了热处理温度和反应物质量比两个实验条件对实验产物形貌和电化学性能的影响。在最佳实验条件下优化合成的MoS2不仅拥有比块状MoS2更大的层间距（0.92 nm）,而且拥有类似3D网络的结构。测试结果表明在0.1 A g-1的电流密度下恒流充放电时,该材料的可逆循环容量逐渐增加并保持稳定,可逆容量由初始的927 mAh g-1增加到100次循环后的1031 mAh g-1,而且倍率性能也十分优异。进而本文使用多孔碳对MoS2进行了改性,获得的MoS2/PC复合结构材料中MoS2纳米颗粒的层间距变为0.88 nm,改性后的MoS2/PC材料电化学循环性能稳定,在0.1 A g-1的电流密度下恒流充放电80个循环后电池的容量保持率为90%以上,其倍率性能同样优异。本文还采用湿化学法通过调控还原剂的种类制备出不同尺寸分布的空心球状Ni3S2和片层状NiS微纳结构,两种结构的电化学循环性能衰减较快,因此本文选择了氧化石墨烯对硫化镍进行碳改性以改善其电化学性能。改性后的Ni3S2/GO复合材料电化学性能得到明显改善,在0.1 A g-1的电流密度下恒流充放电首圈可逆容量为542 mAh g-1,循环充放电100周后可逆容量为508.8 mAh g-1,容量保持率高达93.9%。
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