二硫化钼石墨烯复合材料的合成及电化学性能研究-毕业论文

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1、南开大学本科生毕业论文（设计）中文题目：二硫化钼/石墨烯复合材料的合成及电化学性能研究外文题目：SynthesisofMoS2/rGOcompositesandelectrochemicalperformancesinvestigation学号：姓名：　　　　年级：　　级　　专业：　　材料化学　　系别：　　材料化学　　学院：　　化学学院　　指导教师：　　　　完成日期：　　　　iv摘　　要MoS2作为一种典型的过渡金属硫化物，具有类石墨烯层状结构，当作为电极材料应用于锂离子电池时，表现出优异的储锂能力，但是其较差的导电性造成其循环

2、稳定性较差。为解决这一问题，本论文结合还原氧化石墨烯（rGO）优良的导电性，采用溶剂热法原位合成MoS2/rGO复合材料。通过XRD、SEM、TEM和XPS等手段，对材料的形貌和结构进行表征。通过TEM图可以看出，MoS2纳米片成功均一负载到rGO表面上。通过HRTEM照片可以看出所制备的复合材料具有明显的层状结构。当复合材料用作锂离子电池负极时，由于rGO的加入，材料的循环性能和倍率性能有了明显的改善和提高。当rGO含量为10%时，MoS2/rGO复合材料展现出最为优异的电化学性能，首次放电比容量大约为1300mAh/g，循环

3、30周以后仍保持在920mAh/g。同时，复合材料也展现出优异的倍率性能。关键词：二硫化钼；还原氧化石墨烯；锂离子电池；复合材料ivAbstractAsatypicaltypeoftransitionmetalchalcogenides,MoS2haslayeredstructurelikegraphene.Whenitappliesastheanodematerialoflithium-ionbattery,ithasexcellentcapabilityoflithiumstorage,butthecyclingstabil

4、ityandconductivityarenotsatisfied.Tosolvethisproblemandcombiningwiththegoodconductivityofgraphene,MoS2/graphenewasinsitusynthesizedbyhydrothermalmethod.ThemorphologyandcompositionwerecharacterizedbyXRD,SEM,TEM(HRTEM),Ramanandsoon.Throughtheanalysis,itisobviousthatMoS

5、2issupportedonthesurfaceofgrapheneanddispersesevenly.AndHRTEMprovedthatas-synthesizedcompositehaslayeredstructureandtheinterlayerspacingsareenlargedbecauseoftheintercalationofgraphene.Whenthecompositeisusedastheanodematerialforlithium-ionbatteries,thecyclicperformanc

6、eandrateperformanceareenhancedfortheaddedofgraphene.WhentheproportionofrGOinthecompositeis10%,thereversiblecapacityofMoS2/graphenecompositeisabout1300mAh/gininitialcycleandremain920mAh/gafter30cyclesatthecurrentof100mA/g,anditexhibitssuperiorcyclicperformancethanothe

7、rs.Soitisdemonstratedthatthecontentofgraphenewillinfluencetheperformanceofcomposite,butnotmeansthemorethebetter.Keywords:molybdenumdisulfide;reducedgrapheneoxide;lithium-ionbattery;compositesiv目　　录关于南开大学本科生毕业论文(设计)的声明i摘　　要ii目　　录iv第一章前言11.1研究背景11.1.1锂离子电池11.1.2锂离子电池负极

8、材料31.1.3MoS2/石墨烯用作锂离子电池负极材料研究进展41.2MoS2和石墨烯的制备方法51.2.1MoS2的制备方法51.2.2石墨烯的制备方法61.3本实验的研究内容及目的7第二章实验部分82.1实验药品和试剂82.2实验仪器和设备82.3材料的表征