Mo基三元合金化合物的可控合成及其電化學(xué)性能表征.pdf

1、隨著人們?nèi)粘Ｐ枨蠛蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，使得對(duì)能源的需求逐漸增強(qiáng)，現(xiàn)在使用較多的依舊是傳統(tǒng)的化石能源，不可避免的會(huì)造成環(huán)境污染和能源浪費(fèi)。為了解決這些問題，關(guān)鍵在于開發(fā)安全、清潔并可持續(xù)利用的儲(chǔ)能體系?，F(xiàn)在鋰離子電池和電解水產(chǎn)氫等廣被應(yīng)用和研究于能量轉(zhuǎn)化方面，由于鋰離子電池具有高容量?jī)?chǔ)存、高容量保持率和低成本的優(yōu)點(diǎn)。同樣的，氫能作為21世紀(jì)最具開發(fā)潛力的清潔能源，大量的開發(fā)和使用將很大程度上緩解現(xiàn)在面臨的能源危機(jī)?；诖耍剿鞒龈咝途?，高轉(zhuǎn)

2、化率并且安全性好的電極材料來提升能源轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存是至關(guān)重要的。本論文針對(duì)現(xiàn)有的電極材料和電催化劑問題，設(shè)計(jì)并水熱合成了一些Mo基三元金屬材料，來進(jìn)行鋰離子電池和電化學(xué)產(chǎn)氫性能測(cè)試，主要研究?jī)?nèi)容如下所示:
　　(1)利用一步水熱合成方法，制備不同結(jié)構(gòu)的ZnMoS4納米材料，其中包括納米實(shí)心球和納米空心球結(jié)構(gòu)。經(jīng)過一系列表征，得知材料的形貌、晶型、孔隙率和元素組成分析等物性，這是第一次系統(tǒng)的對(duì)ZnMoS4進(jìn)行完整的物性分析。使用兩種結(jié)構(gòu)

3、的ZnMoS4作為鋰離子電池負(fù)極進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)兩種材料的本征首次放電容量分別為877.2和819mA h g-1，首次庫倫效率都達(dá)到90％以上，而且也具有良好的倍率性能。ZnMoS4納米材料具有較大的比表面積，提供了很多活性位點(diǎn)，大大增加了鋰離子電池循環(huán)中的電子傳輸和循環(huán)性能。
　　(2)一步水熱原位合成ZnS/MoS2-DETA有機(jī)-無機(jī)雜化結(jié)構(gòu)，經(jīng)氮?dú)庀蚂褵罱K得到ZnS/MoS2/C異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。通過XRD、SEM、TEM等

4、測(cè)試，得知產(chǎn)品是由內(nèi)部的海膽狀MoS2納米花球、外部的ZnS納米顆粒和充斥在層間的碳結(jié)構(gòu)組成的。在進(jìn)行鋰離子電池負(fù)極材料測(cè)試時(shí)，其首次放電容量達(dá)到了1063.1mAh g-1，首次庫倫效率高達(dá)87％，之后的循環(huán)中更在98％以上。對(duì)比實(shí)驗(yàn)可知，異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成確實(shí)提升了載流子的傳輸和充放電容量，碳的引入著實(shí)增強(qiáng)了導(dǎo)電性并保證了穩(wěn)定性。
　　(3)水熱合成了以泡沫鎳為基底的兩種CoMoO4納米薄膜結(jié)構(gòu)，再經(jīng)一步硫化過程分別獲得CoMoS