mos2石墨烯锂离子电池负极材料的制备及其性能

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1、MoS2/石墨烯锂离子电池负极材料的制备及其性能谭凤芝赵艳茹曹亚峰汪源浩孙岩峰大连工业大学轻工与化学工程学院上海交通大学化学化工学院浙江吉华股份有限公司摘要：以聚乙烯毗咯烷酮(PVP)修饰的氧化石墨烯(GO)为载体，钼酸钠(Na2Mo04)、硫脲［CS(NHJ2］作为前体，采用溶剂热合成方法制得石墨烯基硫化钼(MoS2)复合材料，通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对材料的结构和形貌进行表征，并对材料作电化学性能测试。结果表明：石墨烯作为载体可以阻止MoS2片层的团聚，使电解液与活性物质充分接触，进而

2、提高活性物质的利用率。1必2/石墨烯作为锂离子电池负极材料表现出良好的可逆比容量(约800mA-h/g,循环50次)和优异的倍率性能。关键词：硫化银;石墨稀;复合材料;合成;电化学;作者简介：谭凤芝(1975—)，女，硕士，副教授，研究方向为碳基材料的制备与成用。E-mail:tanfz@dlpu.edu.cno收稿日期：2017-03-20PreparationofMoS2/grapheneanditsperformanceforanodematerialsofLi-ionbatteryTANFengzhiZHAOYanruCAOYafengWANGYuanhaoSUNYanf

3、engSchoolofLightIndustryandChemicalEngineering，DalianPolytechnicUniversity;ZhejiangJihuaGroupLimited;Abstract：Afacilesolvothermalapproachhasbeendevelopedtofabricategraphene-basedMoS2composite,whichusedPVPdecoratedgrapheneasthecarrierandsodiummolybdateandthioureaasthestartingmaterials.Thestruct

4、ureandmorphologyofthecompositewerecharacterizedbyfield-emissionscanningelectronmicroscope(FESEM)，transmissionelectronmicroscope(TEM)，X-raydiffractometer(XRD)andX-rayphotoelectronspectrum(XPS)respectively.Electrochemicalperformancesofthematerialwerealsoevaluated.Theresultdemonstratedthattheusag

5、eofgrapheneassubstratecanpreventtheaggregationofMoS2sheetsandthusleadtoadequatecontactbetweentheactivematerialandtheelectrolyte.MoS2/graphenecompositemanifestssuperiorreversiblespecificcapacity(about800mA•h/g,50cycles)andexcellentratecapabilityasanodematerialsinlithium-ionbatteries.Keyword：mol

6、ybdenumsulfide;graphene;composites;synthesis;electrochemistry;Received：2017-03-20随着移动电子设备和电动车辆的迅速发展，锂离子电池得到了广泛应用，同时终端市场对电池的储能密度及稳定性提出丫更高要求UL具有高储锂能力和良好倍率性能的电极材料己经成为当前锂离子电池研发领域的重点位1。石墨烯具有比表面积大位1、导电性强、电荷辻移率高、柔初性好的特点m,可以有效改善锂电池的性能，是极具发展潜力的电极材料边1。过渡金属氧化物如Ni0、Co04、V2O5等新型负极材料的理论嵌锂容量更高，但这些材料在脱嵌锂过程中体积

7、膨胀较大，对电池的循环性能会产生不利影响硫化钼（MoS2）是过渡金属硫化物的典型代表，拥有典型的二维结构，包含S-Mo-S三个原子层，结合成“类三明治”夹层结构xn，层间靠范德肀力相连接，这种层状结构有利于充放电过程中锂离子的嵌入和脱出，其理论容量可达1000mA•h/g,因此备受研究工作者和产、Ik界关注［7-8］。当MoS2与石墨烯相结合吋，石墨烯可以阻止MoS2片层团聚，有效地防止充放电过程屮引起的体积膨胀和电极材料粉碎，进而提高MoS2/石墨稀电极材料的循环稳