二硫化锡基复合材料的制备及其锂离子电池和光催化性能研究

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1、：１０７０８论文分类号：１学校代码１学号：ＢＳ５０２００２龜浼基＃我ＡｆＳＨＡＡＮＸＩＶＥＲＳＴＹＯＦＳＣＩＮＣＥ￡ＴＥＣＫＮＯＬＱｅＹＩＵＮＩＥ博士学位论文Ｄ’ｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒＤｏｃｔｏｒｓＤｅｇｒｅｅ二硫化锡基复合材料的制备及其锂离子电池和光催化性能研究Ｓｔｕｄｏｎ－ａｎｄＬｉｔｈｉｕｍｉｏｎＢａｔｔｅｒｙｙｔ－ＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｎＳ２ｂａｓｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓ邓璐

2、指导教师姓名：朱建锋教授学科名称：材料物理与化学论文提交日期：２０１８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学原创性声明及关于学位论文使用授权的声明原创性声明，本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下独立进。行研宄所取得的成果除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明＾本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签

3、名：１破日期：２０１８年６月关于学位论文使用授权的声明本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。同时搜权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。，并通过网络向社会公众提供信息服务（保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者

4、签名：导师签曰期：２０１８年《月＾４＾＾—申请工学博士学位论文论文题目:二硫化锡基复合材料的制备及其锂离子电池和光催化性能研究学科门类：工学一级学科：材料科学与工程培养单位：材料科学与工程学院博士生：邓璐导师：朱建锋教授2018年5月StudyonLithium-ionBatteryandPhotocatalyticPropertiesofSnS2-basedCompositeMaterialsADissertationSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTe

5、chnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofEngineeringScienceByLuDengSupervisor:Prof.JianfengZhuMay2018二硫化锡基复合材料的制备及其锂离子电池和光催化性能研究摘要近年来，各种环境问题如全球变暖、雾霾、环境污染、能源短缺等已经严重影响到了人们的生活，清洁能源如太阳能、风能等的发掘与研究变得非常必要。锂离子电池具有电压高、充放电寿命长、自放电小、无记忆效应、安全性

6、、对环境污染小，轻质及灵活设计性等可观的优点，被广泛的应用在了移动设备手机、笔记本电脑上，还有便携式小型电器，智能电网和航空航天领域及电动汽车动力领域。光催化剂由于其氧化还原能力强、可降解有机污染物、还原重金属铬、无二次污染、能直接利用太阳光等优点，能够为解决环境污染做出一定贡献，引起了研究人员的关注。二维过渡金属二硫属元素化合物（TMDCs）是一类新兴的材料，其特殊的性质如禁带宽度较窄、优秀的机械性能等使得它们对于纳米材料作为锂离子电池、光催化材料等的基础研究以及诸多方面的应用具有高度的吸引力。二硫化锡是

7、由两层硫原子层中间夹一层锡原子层构成，层内为共价键结合，层间靠范德华力连接，凭借其典型的CdI2型层状结构具备广泛的应用前景，不仅能够应用于锂离子电池领域，还可以应用于光催化、超级电容器、生物传感器等领域。作为锂离子电池负极材料，二硫化锡由于其特殊的转化反应及合金化储锂机制，呈现出高的理论比容量，然而不同原料、反应条件以及电极材料的制备工艺会影响其结构、尺寸和形貌，而且其材料的导电性较差和充放电过程中体积膨胀大，从而制约其电化学性能；作为光催化剂，二硫化锡由于其窄的禁带宽度，为2.2eV，可以直接被可见光激

8、发，然而其电子空穴对复合率较高，也有一定的光腐蚀会制约其光催化性能。因此，本论文围绕二硫化锡制备出不同的二硫化锡基复合材料，实现了材料的可控合成，并通过X射线粉末衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）等测试手段探究其物相组成、尺寸及形貌的关系；同时将所制备样品作为活性材料组装成扣式电池，通过恒流充放电测试、循环伏安曲线（CV）以及电化学阻抗测试（EI