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锂离子电池因循环寿命长,能量密度高,环境污染小等特点而被广泛应用于可移动电子设备以及电动汽车等领域。但是,随着先进电子设备和大规模运输系统的不断发展,目前商业化的锂离子电池由于电极储锂比容量有限势必不能满足未来人们对储能器件的性能要求。并且,地球上锂资源的日益匮乏造成锂离子电池成本的不断增加更加限制了其在大规模储能方面的应用。因此,探索高性能的锂离子电池以及新型的电池储能体系迫在眉睫。钠离子电池由于钠元素来源丰富,成本低廉而被认为是锂离子电池的有效替代者,特别是在大型储能领域。电极材料是决定锂/钠离子电池性能的主要因素,因此开发具有比容量高,倍率性能优越和循环寿命长的电极材料成为电池领域研究的热点。最近,具有独特二维结构的二硫化钼因其理论比容量高、成本低等优点而成为非常有潜力的高性能负极材料。但是,其在应用于电池负极材料时存在着因电导率差、结构不稳定等因素导致的倍率性能低以及循环过程中比容量迅速衰减的问题。因此,进一步探索得到具有优异电化学性能的二硫化钼基负极材料是不可或缺的。本论文主要围绕二硫化钼基负极材料的制备与改性为中心展开储锂和储钠电化学性能的研究并分析充放电过程中的赝电容特性,主要的工作内容以及研究结果如下:1.使用低温水热和热处理工艺制备氮掺杂碳/少层MoS2复合纳米球。研究发现,制备过程中碳源的加入能够明显促进少层MoS2的形成并改善储锂和储钠性能。氮掺杂碳/少层MoS2复合纳米球用作锂离子电池负极时,在测试电流密度为2000 mA g-1的条件下,储锂比容量达到482.6 mAh g-1。氮掺杂碳/少层MoS2复合纳米球作钠离子电池负极时,在测试电流密度为1000 mA g-1并循环600圈后,储钠比容量仍可保持171 mAh g-1。同时,赝电容理论分析表明,该复合材料用作锂/钠离子电池负极时均有明显的赝电容效应,这有利于倍率性能的改善。2.通过简便的冷干和热处理工艺制备了氮掺杂多孔碳网络/少层MoS2复合材料。所制备的电极材料同时具有优异的储锂和储钠性能。氮掺杂多孔碳网络/少层MoS2用作锂离子电池负极材料时,在测试电流密度100 mA g-1并循环100圈后,储锂比容量可保持801.5 mAh g-1。即使在测试电流密度为2000 mA g-1的条件下,该复合材料的储锂比容量可达到599.8 mAh g-1。当氮掺杂多孔碳网络/少层MoS2用作钠离子电池负极材料时,在测试电流密度为50 mA g-1并循环100圈后,储钠比容量可保持354 mAh g-1。即使在测试电流密度1000 mA g-1的条件下,该复合材料的储钠比容量可达到298.7 mAh g-1。赝电容理论计算表明,氮掺杂多孔碳网络/少层MoS2复合材料在用作锂/钠离子电池负极材料时均具有明显的赝电容效应。3.通过合理的结构设计并制备碳管/少层MoS2/二氧化钛的纳米复合材料。研究发现,二氧化钛的包覆对电极材料的储锂和储钠性能稳定性提高至关重要。碳管/少层MoS2/二氧化钛纳米复合材料用作锂离子电池负极材料时,在测试电流密度分别为1000 mA g-1和2000 mA g-1的条件下,即使经过1000圈的长循环后储锂比容量仍分别保持528.5和455.2 mAh g-1。碳管/少层MoS2/二氧化钛纳米复合材料用作钠离子电池负极材料时,在测试电流密度为500 mA g-1并经过1000圈的长循环后,储钠比容量仍可以达到130.9 mAh g-1。另外,赝电容计算表明,该纳米复合材料在充放电时具有明显的赝电容效应,特别是用作钠离子电池负极时,在2.0 mV s-1的赝电容贡献所占的比例可达到85.6%。高的赝电容效应可以减少在循环过程中的结构破坏以及改善其倍率性能。4.使用低温水热和热处理工艺制备了Ti3C2Tx/少层MoS2复合材料。该Ti3C2Tx/少层MoS2复合材料用作锂离子电池负极材料时,在测试电流密度为100mA g-1并循环100圈后,储锂比容量为490.7 mAh g-1。特别是其在测试电流密度为2000 mA g-1并循环1200圈后,储锂比容量仍具有403.1 mAh g-1,表明Ti3C2Tx/少层MoS2复合材料具有优秀的循环稳定性。但是,Ti3C2Tx/少层MoS2的倍率性能还有待改善。同时赝电容理论表明,其在充放电过程中扩散控制占主导,这应该是制约其倍率性能的重要原因。当Ti3C2Tx/少层MoS2复合材料用作钠离子电池负极材料时,即使在测试电流密度为2500 mA g-1的条件下,其储钠比容量仍可达到137.5 mAh g-1。另外,该复合材料在测试电流密度为1000 mA g-1并经过1900次长循环后,储钠比容量仍可保持135.7 mAh g-1并且库伦效率接近100%。同时,赝电容理论表明,该Ti3C2Tx/少层MoS2材料用作钠离子电池负极材料时具有明显的赝电容效应。