【摘 要】
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二硒化钼是一种二维过渡金属硫族化合物材料,凭借其具有较快的离子迁移率、较弱的范德华力的层状结构,在锂离子电池的应用研究中吸引了广泛的关注.同时在镁离子电池应用中表现出潜在的研究前景.然而,有关二硒化钼在锂离子电池中的报道多集中在如何提高储锂性能上,对其离子存储机理缺乏深入研究.此外,在储镁性能和机理上均没有报道.本项工作通过湿化学和高温煅烧两步法合成了二硒化钼纳米球,当二硒化钼纳米球用作锂离子电池负极材料时,在5 A·g-1的电流密度下展示了高于100 mAh·g-1的优异高倍率容量;同时,作为镁离子电池
【机 构】
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中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088;中国科学技术大学管理学院,安徽合肥230026;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070
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二硒化钼是一种二维过渡金属硫族化合物材料,凭借其具有较快的离子迁移率、较弱的范德华力的层状结构,在锂离子电池的应用研究中吸引了广泛的关注.同时在镁离子电池应用中表现出潜在的研究前景.然而,有关二硒化钼在锂离子电池中的报道多集中在如何提高储锂性能上,对其离子存储机理缺乏深入研究.此外,在储镁性能和机理上均没有报道.本项工作通过湿化学和高温煅烧两步法合成了二硒化钼纳米球,当二硒化钼纳米球用作锂离子电池负极材料时,在5 A·g-1的电流密度下展示了高于100 mAh·g-1的优异高倍率容量;同时,作为镁离子电池正极材料时,在20 mA·g-1的电流密度下表现出了120mAh·g-1的高储镁可逆容量.另外,通过电化学、原位和非原位X射线衍射表征技术,分别揭示了二硒化钼纳米球低平台发生的转化式和高平台发生的类锂硒电池反应并存的储锂机理,以及赝电容式为主,嵌入式为辅的储镁机理.本项工作不仅为二维过渡金属硫族化合物材料的储锂机理提供了深刻的理解,同时也为新型层状储能材料的设计开发提供了方向.
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锂硫电池的实际能量密度不高和多硫化物(LiPSs)的穿梭效应等问题严重影响了该电池的实际应用.本文通过将二维的Ti3C2Tx Mxene纳米片与碳黑/硫(CB/S)材料进行混合,制备了Ti3C2Tx-CB/S正极材料并将其涂覆在商业隔膜(PP)上,最终获得了Ti3C2Tx-CB/S-PP 一体式电极并用于锂硫电池.利用Ti3C2TZ纳米片对CB/S进行修饰,不仅能提高活性物质硫的导电性,还能对扩散的LiPSs进行物理阻挡和化学吸附.而一体式电极的设计有利于提高电池的能量密度.恒流充放电测试结果表明,Ti3
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锂金属电池作为下一代高比能量电池技术受到人们越来越广泛的关注.然而由锂枝晶生长引发的安全问题是锂金属电池商业化面临的最大挑战之一.具有高锂离子迁移数和离子电导率的聚合物电解质是抑制锂枝晶生长的重要策略之一.本文将季戊四醇四丙烯酸酯和自由基引发剂AIBN添加至商业化电解液中,采用具有单离子传导功能的多孔聚合物电解质为锂金属电池的电解质隔膜,通过在电池内部发生热诱导原位聚合制备三维半互穿网络单离子传导聚合物电解质,达到提高电解质隔膜离子电导率和机械拉伸性能,以及有效抑制锂枝晶生长的目的 .通过该策略的实施,成
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