鈷-硫電極材料制備及其電化學(xué)儲(chǔ)氫性能研究.pdf

1、作為綠色能源的鎳氫電池高效環(huán)保，為解決傳統(tǒng)能源危機(jī)，開發(fā)負(fù)極材料以提高其儲(chǔ)氫性能是關(guān)鍵所在，其中鈷基材料憑借其在最大儲(chǔ)氫容量、循環(huán)穩(wěn)定性和高密度電流放電性能方面的良好表現(xiàn)成為了研究重點(diǎn)。本文采用高能球磨法制備了鈷-硫電極材料并用石墨烯改性Co9S8制得復(fù)合材料，測試了電極材料的電化學(xué)儲(chǔ)氫性能。通過運(yùn)用X射線衍射分析、掃描電鏡和透射電鏡等分析測試手段研究了球磨參數(shù)對(duì)于產(chǎn)物成分、形貌、結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)氫性能的影響，并通過循環(huán)伏安法和XPS初步探討了

2、電極材料的電化學(xué)儲(chǔ)氫機(jī)理。
　　采用高能球磨法制備出了儲(chǔ)氫性能表現(xiàn)優(yōu)秀的鈷-硫電極材料，并研究了球磨轉(zhuǎn)速和配比對(duì)于儲(chǔ)氫性能的影響。結(jié)果表明，在球磨轉(zhuǎn)速為600rpm、鈷硫摩爾配比為1：0.5的參數(shù)條件下制備出的純立方相Co9S8電化學(xué)儲(chǔ)氫性能表現(xiàn)優(yōu)秀，最大儲(chǔ)氫容量可達(dá)1.79wt％，循環(huán)穩(wěn)定性好，高電流密度下最大儲(chǔ)氫性能可以保持60%以上的水平。進(jìn)一步采用石墨烯改性球磨制備了Co9S8-石墨烯復(fù)合材料，主要研究不同的質(zhì)量配比對(duì)于電

3、極材料儲(chǔ)氫性能的影響，發(fā)現(xiàn)在球磨轉(zhuǎn)速為400rpm、Co9S8與石墨烯質(zhì)量比為4：1的條件下復(fù)合出的Co9S8-石墨烯電極材料具有最佳的電化學(xué)儲(chǔ)氫性能，其最大儲(chǔ)氫容量可達(dá)3.73 wt%，與Co9S8相比，提高幅度達(dá)1倍以上。此外研究了球磨時(shí)間對(duì)鈷-硫電極材料的影響規(guī)律，結(jié)果表明產(chǎn)物衍射峰隨時(shí)間延長得到尖銳和強(qiáng)化，出現(xiàn)了高能晶面，促進(jìn)了晶化過程。
　　本文采用電化學(xué)工作站對(duì)Co9S8進(jìn)行了循環(huán)伏安測試，初步研究了鈷-硫電極材料的電