MoS2与锡基复合材料的合成及其储能研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wendy_83090905
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随着经济的繁荣、能源需求增加,将可能导致环境污染、资源短缺与能源危机。无论政府还是群众都越来越重视新型绿色能源。锂离子电池(LIBs),由于诸多优点(能量密度高,循环寿命长)被大规模应用,这势必会导致锂资源紧缺。近年来,研究者开始致力于钠离子电池(SIBs)、钾离子电池(KIBs)的探索,但KIBs的研究还处于基础阶段。研制适用于SIBs、KIBs的高性能负极材料具有重要意义。本论文主要创新性研究成果如下:(1)作者通过简单的水热法制备了MoS2@SnO2@C三明治型纳米片,并探索了MoS2@SnO2@C三明治型纳米片结构的合成机理及测试了MoS2@SnO2@C电极的电化学性能(储钠/钾)。作为钠离子电池负极,该电极首次放电容量为595 mAh g-1(电流密度为0.1 A g-1),甚至在1 A g-1时,经过450次循环仍可获得230 mAh g-1。该三明治结构材料在经历多次充放电循环后,结构基本不变。当应用钾离子电池时,在0.05 A g-1下电极经历25次循环后放电容量可保持在312 mAh g-1,表明该三明治型储能材料具有良好的循环稳定性,将极大地推动高容量、长寿命、低成本二次电池的研究成果产业化。(2)作者通过把MoS2@SnO2@C纳米片置于Ar/H2中退火,SnO2被还原成Sn单质得到了Sn-MoS2@C纳米结构,观察到纳米片结构部分转化成纳米颗粒结构的现象,测试了Sn-MoS2@C电极的电化学性能(储钠/钾)。作为钠离子电池负极,该电极的初始容量为536 mAh g-1(在0.1 A g-1下),在90次循环后仍保持431 mAh g-1。当应用钾离子电池时,该电极在0.1 A g-1/0.8 A g-1下,放电容量分别为290 mAh g-1/123 mAh g-1。表明Sn-MoS2@C具有良好的倍率性能。这一工作为其他复合物作为可充电电池的潜在应用提供了新的可能。
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