過渡金屬硫化物-石墨烯復合正極材料的制備及應用研究.pdf

1、石墨烯材料是當下研究的熱點材料之一，石墨烯具有優(yōu)異的導電性，較大的比表面積，良好的化學穩(wěn)定性和機械強度，在納米復合材料和電化學儲能領域應用廣泛。本文通過水熱法制備出金屬硫化物/石墨烯復合材料，采用 X射線衍射（XRD）、掃描電子電鏡（SEM）、差熱分析儀(DTA)以及激光粒度分布儀等技術對所制備材料的物性進行了表征；以 LiSi合金為負極，以 LiCl-KCl、LiF-LiCl-LiBr熔鹽為電解質，采用粉末壓片技術進行單體電池的制備，

2、對所制備材料的放電性能進行測試。
　　論文主要內容如下：
　　1.通過調節(jié)NiCl2·6H2O、CoSO4·7H2O的摩爾比例，采用水熱法合成了不同x值的 NixCo1-xS2材料，通過對其熱電池放電性能進行研究，結果表明，Ni含量的增加有利于放電平臺電壓和放電比容量的提高，但Ni含量過多時，較高的內阻極化會影響正極材料放電性能；當x=0.3時，單體電池具有最佳的放電性能，放電過程中內阻增幅相對較小，截止到1.5V時放電比容

3、量達到276.5mAh/g。
　　2.采用水熱法制備出FeS2/RGO，并通過進一步的熱還原處理后，將其用作熱電池正極材料。在450℃下，LiSi/LiCl-KCl(MgO)/(FeS2/RGO)單體電池放電起始電壓為1.818V，截止1.5V時放電比容量為314.9 mAh·g-1；在500℃下LiSi/LiF-LiCl-LiBr(MgO)/(FeS2/RGO)單體電池放電起始電壓為1.898V，截止1.5V時放電比容量為302

4、.3 mAh·g-1。與FeS2相比，石墨烯的加入提高了FeS2的放電比容量，同時單體電池在放電過程中內阻極化較小，說明FeS2/RGO作為正極材料能提高單體電池的放電性能。
　　3.通過水熱法制備出不同石墨烯含量的 CoS2/RGO復合材料，并通過進一步的熱還原處理后，將其用作熱電池正極材料，在500℃采用 LiF-LiCl-LiBr電解質在200mA/cm2電流密度下恒電流放電時，截止到1.5V時，CoS2和CoS2/RGO-

5、a、CoS2/RGO-b、CoS2/RGO-c、CoS2/RGO-d的放電比容量分別為266.0 mAh/g，289.1 mAh/g，294.1 mAh/g，327.0 mAh/g，317.0 mAh/g；截止到0.1V時，放電比容量分別為843.9 mAh/g，846.2 mAh/g，845.5 mAh/g，852.4 mAh/g，842.4 mAh/g。在放電過程中，CoS2/RGO復合材料的放電電壓下降較 CoS2慢，第一放電平臺