应用于锂/钠离子电池的钼基负极材料研究

发布时间：2023-08-30 01:56

　　近年来,社会的快速发展对于高能量密度、大容量和大功率的电池储能体系的需求越来越迫切。其中研发具有优异性能的电极材料是制备高性能二次电池的关键。钼基电极材料如:MoS2、MoSe2、MoO2、MoO3、LiMoO2、Fe2(MoO4)3等多种价态和丰富的物理化学性质,是电化学储能系统理想的候选材料。但在实际的电化学测试中,钼基电极材料通常存在着本征导电率低,充放电过程中体积变化率大,可逆循环性差,倍率性能不佳等缺点。针对钼基电极材料的以上缺陷,本论文通过碳材料复合,氧缺陷引入,元素掺杂、形貌调控等方式对包括MoO2、MoSe2、MoxW1-xSe2等钼基化合物进行了设计合成,并研究了其作为锂/钠离子电池负极材料时的电化学表现。此外,本论文结合原位及非原位技术手段对锂/钠离子在电极材料中的嵌入/脱出机制进行了深入探究。主要研究内容及取得的研究成果如下:1、通过溶剂热法合成了碳包覆的MoO2纳米颗粒均匀分散在三维石墨烯气凝胶里的电极材料。表征结果显示,所得材料中MoO2纳米颗粒被厚度约为1 nm的非晶炭与石墨烯片双层包覆,纳米颗粒的尺寸分布在20到50纳米范围之间。在锂离子电池负极电化学测试...

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 锂离子电池简介
        1.2.1 锂离子电池的发展历史及工作原理
        1.2.2 锂离子电池正极材料研究进展
        1.2.3 锂离子电池负极材料研究进展
    1.3 钠离子电池(SIBs)
        1.3.1 钠离子电池的发展历史及基本工作原理
        1.3.2 钠离子电池正极材料研究进展
        1.3.3 钠离子电池负极材料研究进展
    1.4 钼基化合物作为负极材料的储锂/储钠研究
        1.4.1 钼基化合物储锂研究进展
        1.4.2 钼基化合物储钠研究进展
    1.5 本论文的选题背景和研究内容
    参考文献
第2章 分散在三维石墨烯气凝胶中碳包覆MoO₂在锂离子电池负极材料中的应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 样品的制备
        2.2.2 样品表征测试
    2.3 结果与讨论
    2.4 本章小结
    参考文献
第3章 生长在石墨烯上含氧缺陷的花状MoO₂的储锂性能及储锂机制研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 样品的制备
        3.2.2 表征手段
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 MoSe₂@N掺杂碳半开口状空心结构:合成及其在钠离子电池负极中的应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 MoSe₂负载在氮掺杂碳片上的半开口状空心球样品的制备
        4.2.2 样品表征手段
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 W掺杂MoSe₂@C空心纳米球的合成及其储锂性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 样品制备方法
        5.2.2 样品的表征手段
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
    参考文献
第6章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续研究工作展望
    参考文献
附录 攻读博士期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3844707