硫化物-Chevrel相化合物作為鎂二次電池正極材料的制備及研究.pdf

1、隨著能源時代的到來,人們對于發(fā)展高能量密度二次電池的需求越來越迫切,這使得尋求對環(huán)境友好且資源豐富的電極材料成為迫切需要。目前投入生產(chǎn)的二次電池以鋰離子電池為主,但它的價格,安全性仍達不到要求。鎂離子電池跟鋰離子電池原理類似,同時與鋰相比,鎂的價格低廉(約為鋰的1/24)、環(huán)境友好、熔點高(649℃)、易加工處理、安全性更高,較高的理論比容量為(2205 mAh·g-1),使得其用于大負荷方面(比如電動汽車)有潛在優(yōu)勢。因此鎂離子電池是

2、一種有良好應用前景的化學電源。
　　國內(nèi)鎂電池方面的研究工作仍處于初級階段,主要集中于鎂二次電池正極材料。本文系統(tǒng)地研究了二硫化物及謝弗雷爾相作為正極材料的結構及電化學性能。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究了硫化物作為鎂二次電池正極材料。通過球磨、有機物包覆、陽離子替換等方式進行改性,并分別進行了結構分析和電化學表征。通過DMcT進行有機包覆的黃鐵礦首次放電比容量升高,但循環(huán)性能變差。用La元素替換Fe元素,硫化物晶格較大

3、,有較高的首次放電比容量,但循環(huán)性能不佳。
　　(2)研究了謝弗雷爾相化合物作為鎂二次電池正極材料。通過改變陽離子種類,得到不同的化合物進行結構表征和電化學性能測試。Cu2Mo6S8的平均放電比容量較高為95mAh/g,循環(huán)穩(wěn)定性和可逆性均良好。Fe1.3Mo6S8循環(huán)100次后仍能保持其容量(50-55mAh/g)且循環(huán)效率維持在90％以上。Ni1.38Mo6S8作為鎂二次電池正極材料持續(xù)活化時間長,很難達到穩(wěn)定狀態(tài),即鎂離子的