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1.
为了提高MoS2作为Li离子电池负极材料整体的导电性和稳定性,将纳米化的MoS2与其它导电性好的材料进行复合,通过水热法在导电基底不锈钢网(Stainless steel net, SS)上原位合成了一层MoS2纳米花,制备了无粘结剂的自支撑结构的SS@MoS2负极材料。纳米花状的MoS2和导电性优异的SS提高了电子和Li离子的扩散速率,同时改善了电极的反应动力学。当作为Li离子电池负极材料时,SS@MoS2电极表现出优异的储Li性能,特别是具有显著的大倍率充放电性能,即在1 000 mA/g的大电流密度下循环600次,比容量仍保持在862.1 mA·h/g。 相似文献
2.
过渡金属硫化物作为锂电池负极材料具有极高比容量,但其制备的电极普遍存在导电性差、体积变化大等问题,本研究设计了一种新型的自支撑CuS/SnS2镂空片状锂电池负极材料,以导电碳布作为基底,生长包覆CuS/SnS2镂空纳米片,具备特殊的纳米包覆结构及双金属协同效应,使其在保持较高比容量的同时具备良好的循环稳定性,整体电化学性能优异。研究不同Cu/Sn含量对CuS/SnS2负极材料电化学性能的影响,最佳配比的CuS/SnS2负极材料在0.2 A·g?1电流密度下循环50次后比容量为1480 mAh·g?1,库伦效率稳定在99.5%,在2 A·g?1电流密度下循环200次后比容量仍能保持在697 mAh·g?1,库伦效率为99.8%。 相似文献
3.
以棉纤维作为模板, 制备褶皱层状SnO2。通过XRD、SEM、TEM、CV、恒流充放电、EIS等测试手段对材料结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明: 产物具有由粒径16~21 nm的SnO2纳米颗粒构成的褶皱状形貌。电化学测试表明该材料在电流密度70 mA/g时循环50次后放电比容量仍高达614 mAh/g, 甚至在电流密度为3000 mA/g时放电比容量仍达到405 mAh/g, 表现出优异的循环性能和倍率性能。 相似文献
4.
为了解决二硫化钼(MoS2)作为钠离子电池负极材料容量衰减快、倍率性能差的问题,通过简单的一步水热法在木棉花瓣生物质碳(PC)骨架上原位生长MoS2,并在材料表面包覆一层聚吡咯(PPy),制备形成了PC/MoS2@PPy复合材料。利用SEM、XRD、Raman与TG等表征技术分析了材料的形貌、结构以及成分,并通过组装半电池测试了其作为钠离子电池负极时的电化学性能。结果表明,层间距扩展至0.98 nm的MoS2纳米片均匀地负载在层状网络结构的生物质碳骨架上,并采用PPy作为包覆层构建了PC/MoS2@PPy三元夹心结构复合材料,这种层状夹心结构不仅提供了大量电化学反应活性位点,而且有效缓解了MoS2在长循环过程中的体积变化,生物质碳骨架联合PPy构成的三维导电网络有效提升了电极材料的导电性,促进电化学反应动力学。因此,PC/MoS2@PPy电极在0.1 A/g的电流密度下,首次放电容量高达652.9 mAh/g,循环100圈后比容量仍然... 相似文献
5.
以钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)、硫脲(NH2CSNH2)、CTAB为原料, 利用水热法合成了MoS2/C球状纳米花复合材料。通过XRD、SEM、TEM、TG等分析测试方法, 研究了不同CTAB添加量对MoS2/C复合材料的微观结构、表面形貌的影响规律, 结果显示, 有部分无定形碳嵌入了MoS2层间, 并抑制了MoS2(002)面的堆积。电化学测试表明: 与纯MoS2相比, MoS2/C复合材料具有更好的电化学性能, 当加入0.025 g CTAB时首次放电比容量达到730 mAh/g, 在100 mA/g的电流密度下经过100次循环比容量稳定在415 mAh/g。在此基础上讨论了MoS2/C球状纳米花复合材料的可能生长机理以及对材料电化学性能的影响规律。 相似文献
6.
作为锂离子电池的负极材料,Co3O4因其具有890 mA·h/g的高理论比容量而备受关注。本文通过简单的化学溶液法和热处理制备了Co3O4与膨胀石墨(EG)自组装的多面体复合材料(Co3O4-EG)。当用作锂离子电池的负极材料时,EG与Co3O4质量比为1∶3的Co3O4-EG复合材料电极在0.1 C的电流倍率下经过400次循环后的可逆容量仍高达418 mA·h/g,高于其他Co3O4-EG复合材料(质量比1∶4循环190圈后容量为273 mA·h/g,质量比1∶5循环135圈后的容量为329 mA·h/g),且所有Co3O4-EG复合材料的放电容量均高于纯Co3O4(400圈循环后容量为40 mA·h/g)。Co3O... 相似文献
7.
采用醇热技术可控制备了中空核壳结构α-MoO3-SnO2二次锂离子电池复合负极材料。通过XRD、SEM、TEM、CV和恒流充放电等测试手段对材料结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明: 构建的多元金属氧化物既具有电化学活性成分, 又含有骨架支撑部分, 独特的中空结构有效地缩短了电子和锂离子传输路径。电化学测试表明: 该材料在电流密度50 mA/g时循环100次后放电比容量仍高达865 mAh/g。在电流密度为1000 mA/g时循环100次后放电比容量仍达到545 mAh/g, 表现出优异的循环性能和倍率性能。该合成方法简单、成本低, 产量高, 可为制备其它中空核壳结构先进功能材料提供借鉴。 相似文献
8.
先用直流(DC)电弧法制备TiH1.924纳米粉作为前驱体,再用固-气相反应制备了片状结构的TiS3纳米粉体。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱分析和性能测试等手段对其表征,研究了TiS3纳米片的结构和将其用作负极的锂离子电池的性能。结果表明:TiS3纳米片具有特殊的片状结构,其厚度约为35 nm。将TiS3纳米片用作负极的锂离子电池具有良好的电化学性能,在500 mA/g电流密度下循环300圈后其容量仍保持在430 mAh/g。以5 A/g的大电流密度放电其比容量为240 mAh/g,电流密度恢复到100 mA/g其放电比容量稳定在500 mAh/g。TiS3良好的倍率性能,源于其特殊的纳米片状结构。这种单层片状结构,能较好地适应电极材料在大电流密度多次放电/充电过程中产生的应变引起的体积变化,使其免于粉碎。 相似文献
9.
过渡金属氧化物MnO2因其制备工艺简单、储量丰富、环保且具有较高的理论比容量,在电池储能方面有较大潜力。本论文借助溶胀法对水热合成的δ-MnO2进行剥离制得MnO2纳米片。再利用紫外光照以及NaBH4的还原作用在MnO2纳米片表面负载Ag纳米颗粒,从而得到Ag/MnO2复合材料。对Ag/MnO2复合材料进行了结构和形貌表征以及电化学性能测试。结果表明,作为锂离子电池负极材料,Ag/MnO2的电化学性能明显优于纯相δ-MnO2。Ag/MnO2在100 mA/g电流密度下的首次可逆比容量达到1 001.1 mA·h/g,库伦效率为79.9%;在0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 A/g电流密度下的平均可逆比容量分别为936.3、607.5、429.5、351.1和278 mA·h/g,当电流密度重新回到0.1 A/g时,其平均可逆比容量仍可达到658.7 mA·h/g。... 相似文献
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水热合成法制备纳米SnO2-Fe2O3复合材料,以SnO2-Fe2O3为活性物质,多壁碳纳米管(MWCNTs)导电纸代替传统铜箔作为负极集流体制作锂离子电池。采用XRD、SEM进行表征,结果显示,SnO2-Fe2O3均匀嵌入到MWCNTs构建的三维导电网络的空隙中。电化学测试结果表明,SnO2-Fe2O3/MWCNTs导电纸作为负极电极能够显著提高锂离子电池的循坏和倍率性能。在100 mA/g电流密度下循环30次,SnO2-Fe2O3/MWCNTs导电纸电池比容量达到1 088 mAh/g,而在200 mA/g电流密度下循环200次后,SnO2-Fe2O3/MWCNTs导电纸比容量能稳定保持在898 mAh/g,表现出良好的循环性能,逐渐增大充放电电流,电池的比容量有所下降但其库伦效率仍然保持在96%以上,而在高倍率(1 600 mA/g)下进行充放电时,SnO2-Fe2O3/MWCNTs导电纸比容量仍然能够保持在547 mAh/g,之后再将电流密度降到100 mA/g,比容量重新回到1 000 mAh/g,SnO2-Fe2O3/MWCNTs导电纸表现出十分优异的电化学性能。 相似文献
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二硫化钼(Mo S2)作为水系锌离子电池的正极材料,受到锌离子(Zn2+)与主体框架之间的强静电相互作用表现出缓慢的反应动力学。并且Mo S2的层间距较窄难以嵌入大尺寸水合Zn2+,导致Mo S2电极呈现出较低的放电比容量。本研究通过一种简单的氨水辅助水热法制备了NH4+扩层的二硫化钼(Mo S2-N)电极,氨水分解产生的氨气在促进硫代乙酰胺水解和提供还原性S2–的同时,还会产生大量NH4+作为插层离子,将Mo S2的层间距由0.62 nm扩展至0.92 nm,进而大大降低了Zn2+嵌入能垒(改性电极的电荷转移电阻Rct低至35?)。当电流密度为0.1 A·g–1时,Mo S2-N电极的初始放电比容量相比未扩层的Mo S2 相似文献
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以5-磺基水杨酸和戊二酸为螯合和氧化试剂,在水热条件下将硫酸钴氧化成纳米级Co3O4。以碳纳米管薄膜为载体将Co3O4颗粒紧密地附着在碳纳米管上使其填充入碳纳米管薄膜的空隙生成Co3O4/碳纳米管复合材料薄膜(Co3O4@CNTs),并研究其储锂性能。电化学测试结果表明,Co3O4@CNTs薄膜具有较高的放电比容量和优异的倍率性能,在0.2C倍率下初始放电比容量高达1712.5 mAh·g-1,100圈循环后放电比容量为1128.9 mAh·g-1的;在1C倍率下100圈循环后放电比容量仍然保持527.8 mAh·g-1。Co3O4@CNTs薄膜优异的性能源于Co3O4与CNTs的协同作用。高分散性的Co3O4增大了活性材料与电解液之间的接触面积,CNTs有助于形成良好的导电网络提高电子电导率,进而提高了Co3O4负极材料的循环性能和倍率性能。 相似文献
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锂硫电池是传统锂离子电池最有前途的替代品之一,多硫化物的溶解和导电性差是制约锂硫电池应用的两个重要因素。通过水热法合成了Fe2O3-还原氧化石墨烯(RGO)-碳纳米管(CNT)复合载硫材料,并通过调节氨水浓度,实现了复合材料中Fe2O3的颗粒尺寸的有效调控,发现小尺寸的Fe2O3颗粒具有更好的吸附和催化作用。合成的Fe2O3-RGO-CNT-S正极材料在1 C倍率下首次放电容量为1 286 mA·h/g,循环500圈后剩余718 mA·h/g,每圈的容量衰减率为0.08%。在0.2、0.5、1、2和4 C倍率下的平均比容量为983、825、769、673和604 mA·h/g,具有良好的倍率性能。在5 C倍率下循环500次仍剩余527 mA·h/g,具有良好的大电流循环性能。Fe2O3-RGO-CNT-S正极材料特别适用于高性能锂硫电池,具有优异的电化学性能主要是由于R... 相似文献
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Fe2O3具有理论比容量高和价格低廉等特点, 已成为锂离子电池负极材料的研究热点之一。实验以不同质量比PVP/FeCl3溶液为前驱体, 静电纺丝技术制备PVP/FeCl3纳米纤维并热处理, 得到不同直径的Fe2O3纳米纤维负极材料, 并以水热合成法制备了Fe2O3纳米颗粒。利用X射线衍射、热重、红外光谱、扫描电镜、透射电镜和恒流充放电等测试手段对材料的物相、微观形貌和电化学性能进行表征。结果表明, Fe2O3纳米纤维比Fe2O3纳米颗粒表现出更优的电化学性能, 直径为160 nm的Fe2O3纳米纤维负极材料的倍率性能和循环性能最佳, 材料在0.1 A/g电流密度下的可逆容量为827.3 mAh/g;在2 A/g电流密度下70次循环放电比容量有439.1 mAh/g。 相似文献
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借助机械球磨法, 成功地利用层状硫化物MoS2对膨胀石墨实现了有效剥离, 得到石墨烯与MoS2的复合材料。球磨处理后, 元素C均匀地分散在复合材料中。MoS2 与膨胀石墨的质量比越高, 得到的复合材料中具有石墨烯特征的石墨就越多, 但相应的石墨烯的缺陷也越多。优化后的复合材料用作锂离子电池负极材料时显示出良好的电池性能, 在小倍率0.1 Ah/g电流密度下充放电循环70次后, 电池容量仍保持在~ 570 mAh/g; 在大倍率1 A/g电流密度下充放电循环55次后, 电池容量仍能保持在~ 450 mAh/g。 相似文献
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锂离子电池作为一种动力能源, 在电动汽车和各种储能系统中有着良好的应用前景。尖晶石结构的钛酸锂(Li4Ti5O12)负极材料具有较高的脱嵌锂电位平台、优异的循环稳定性、以及突出的安全性能, 被认为是一种非常有潜力的锂离子电池负极材料, 在锂离子动力电池中具有巨大的发展潜力。然而, 尖晶石型Li4Ti5O12存在着本征导电率低, 理论容量小等缺陷, 极大地限制了其规模化应用, 需要进一步改善和提高。本文总结了尖晶石型Li4Ti5O12材料在结构形貌、制备方法和性能方面的研究进展, 深入分析和讨论了离子掺杂、碳表面改性和纳米化等改性方法对尖晶石型Li4Ti5O12综合电化学性能的改善效果, 并展望了尖晶石型Li4Ti5O12作为锂离子电池负极材料未来的发展方向。 相似文献
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近年来,TiO2作为钠离子电池(NIB)负极材料,因其低成本和高稳定性等优势受到广泛关注。但受TiO2本征电子导电性的固有限制,使得TiO2作为NIB负极材料导电性较差,导致其容量和倍率等性能不理想。利用海藻酸钠与金属离子自主交联反应的特性,将反应产物在最佳温度下进行简单碳化,制备了具有分级多孔结构的TiO2/C复合材料,其中TiO2纳米颗粒均匀地分布在多孔互连的碳基体中,该结构提升了复合材料导电性的同时扩展了钠离子反应的附着位点。将TiO2/C复合材料用于NIB负极材料,在100 mA·g-1的电流密度下循环300圈后,电池可逆比容量维持在180.4 mAh·g-1;进一步,在更高的1000 mA·g-1电流密度下经过1000次循环后,电池可逆比容量维持在102.3 mAh·g-1,充分显示出TiO2/C复合材料作为NIB负极材料的应用潜能。 相似文献