二硫化钼-石墨烯纳米复合材料的控制合成及其储锂性能研究.docx

二硫化钼-石墨烯纳米复合材料的控制合成及其储锂性能研究 　　摘要本毕业论文以二水合钼酸钠作为钼源，以硫脲作为硫源，分别采用水、水-乙醇和水-乙二醇为反应体系，制备出了一系列的不同形貌的二硫化钼通过与一元二硫化钼同样的实验条件，引入不同质量分数的氧化石墨制备出了二硫化钼/还原氧化石墨烯通过X射线衍射，透射电镜，拉曼光谱，充放电测试、倍率充发电测试等测试手段从材料的结合方式、形貌、锂离子电池性能方面对二硫化钼进行了深入的研究28496　　结果发现，一元二硫化钼为片层状，二元材料是以石墨烯为基底生长的颗粒状二硫化钼，仍为片层结构一元二硫化钼的循环性能为400-600 mAh g-1，而二元的复合材料均达到1000 mAh g-1同时具有好的循环性能和倍率性能　　关键词: 石墨烯 二硫化钼 锂电池负极材料 水热法　　毕业设计说明书外文摘要　　Title Controlled synthesis and Lithium Storage Performance of molybdenum disulfide - graphene nanocomposites　　Abstract　　In this paper, molybdenum disulfide and with differing morphologies are successfully prepared by using sodium molybdate dihydrate as a molybdenum source, thiourea as a sulfur source, water, water - ethanol and water - ethylene glycol as reaction system, respectively . In addition, molybdenum disulfide / reducing graphene oxide are obtained via the same experiment with a single molybdenum disulfide. The XRD, TEM, Raman, charge and discharge test, cyclic voltammetry and AC impedance measurements are employed to confirm composition, morphology, microstructure, lithium-ion batteries performs of as-obtained molybdenum disulfide and molybdenum disulfide / reducing graphene oxide. 源自！六￥维%论^文(网.加7位3249'114　　The experimental results indicated that graphene sheets are exfoliated and decorated with molybdenum disulfide nanoflakes.. The as-obtained molybdenum disulfide with different system as anode material for LIBs give 400-600 mA•h-1 specific reversible capacity. However, it should be pointed out that the combination of molybdenum disulfide and graphene results in a dramatic enhancement: molybdenum disulfide / reducing graphene oxide shows high specific reversible capacity up to 1000 mAh g-1 with good cycling stability and rate capability　　Keywords Graphene molybdenum disulfide lithium battery cathode material hydrothermal　　目 次　　1 绪论 1　　1.1 背景问题介绍 1　　1.2锂电应用及优势 2　　1.3 石墨烯——新材料的出现 3　　1.4 二硫化钼----电化学领域的新应用 5　　1.5 本章小结 7　　2实验制备与实验基本内容 8　　2.1 引言 8　　2.2实验仪器 8　　2.3石墨烯和氧化石墨烯 9　　2. 3.1 氧化石墨烯制备 9　　2.4二硫化钼的制备 9　　2.4.1单一二硫化钼的制备 9　　2.4.2二硫化钼石墨烯复合材料的制备 10　　2.5 本章总结 12　　3 测试表征 13　　3.1 X射线衍射谱 13　　3.2 TEM 透射电子显微镜 15　　3.3 Raman 拉曼光谱 16　　3.3.1 一元MoS2的Raman 拉曼光谱 17　　3.3.2 复合材料MoS2/rGO的Raman 拉曼光谱 18　　3.4 本章小结 21　　源自！六￥维%论^文(网.加7位3249'114　　4 电池的装配与性能测试 22　　4.1电池装配 22　　4.2电池的循环性能测试 22　　4.3电池的倍率性能测试 26 :　　4.5 本章小结 29　　结论与展望 30　　致谢 31　　参考文献32　　1 绪论　　1.1 背景问题介绍　　随着经济的进一步发展，环境问题不仅在中国而且在全球普遍存在，作为一个世界级的难题逐渐阻碍着当今社会的发展[1]。

环境问题分为了四个方面:环境污染、生态破坏、资源和能源问题[2]恩格斯曾说过:我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利,对于每一次我们这样的胜利,自然界都对我们进行报复[3]气候变暖就是当今人类生存的面临的难题之一，甚至个别问题逐渐转化为了当代全球多边治理范围里最难以达成共识的一个“奥革阿斯的牛圈”[4-5]气候变暖问题的主要罪魁祸首是CO2等温室气体　　环境问题的形成是多因素的，汽车尾气也是其中之一有报道称：大气污染成分的63％来自汽车[6]每万辆汽车每天排放CO2 30 t[7]每天排放如此大量的温室气体，将使环境恶化而这一切与一直以来依赖化石燃料的汽车有着很大的关系在使用汽车的前提下，改变汽车的动力　　含金属锂的电池和有锂离子的电池构成了锂电池这一大类[17]锂离子电池的优势在于可以进行充放电[18]可充电的锂金属电池在20年前更新了第五代产品，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池[19-20]　　作为三号元素，质量低比容高的锂离子电池在达到同一容量时，体积是镍镉的三分之一，这一点无疑优势明显充满的锂离子电池的电压大约为3.7 V左右，要想达到这一电压，要镍镉或镍氢电池串联才可以[21]。

而且并不会被飞机禁止携带锂离子电池，因为没有金属锂日常使用下的锂电池可以循环500周以上记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，由于充放电并不完全，使电池的容量出现了暂时性的减少的现象，这种现象并不在锂离子电池上出现充电速率快于其余电池也让锂电池成为电池发展的希望　　图1.2锂电池与其余电池容量对比　　这些优点让锂电池成为当今世界应用最广泛和最有发展前景的电池之一，数据表明，XX年，全球锂电池销量达到459.2亿只，市场需求量同比增长约9%，日本经济调查报告指出，XX年，锂离子单体共销售1.17万亿，根据推算本年增长至 2.88万亿日元然而调查报告之中得出已经远远超越这个数字，可见锂电池已经迈入了高速发展的阶段了　　3C，是Computer ，Communication，Consumer Electronics的简称，目前锂电池主要市场也是集中在这一大类上面，其中笔记本电脑、对锂离子电池的应用需求增长最快，随着单一化石燃料的动力汽车前景不再被人们所看好，相对而言电动车更有前途由于技术和资源并不过硬，混合动力车作为过渡产品，今后五年里仍为电动车市场的主打产品[23]电池的发展在当今社会经济发展的道路上起着至关重要的作用。

自生产以来一直是电池领域的领军者，要求锂电池的技术也越发的多样[24]　　源自！六￥维%论^文(网.加7位3249'114　　1.3 石墨烯——新材料的出现　　XX年，英国曼彻斯特大学的Andre K. Geim等用机械剥离的方法制备出了石墨烯[25]首先石墨被分成较小的碎片，从中找到层数少的石墨片，然后用一种特殊的塑料胶带粘住薄片，不停撕胶带使其变薄[26]部分石墨样品仅由一层碳原子构成——得到了石墨烯 [27-28] 。