【摘 要】
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由于电动汽车和大规模储能设备需求的不断增长,开发具有高能量/功率密度、长寿命和低成本的新型电池系统具有重要意义。锂离子电池在过去几十年中已经成功商业化,但是其有限的理论比容量(～300 mAh g-1)已不能满足日益增长的高能量密度储能的需求。近年来,锂硫电池因其极高的理论比容量(1675 mAh g-1)引起了科研工作者的广泛兴趣。但硫的绝缘性和多硫化物的穿梭效应导致了锂硫电池容量的迅速衰减。针
【基金项目】
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国家教育部春晖计划项目（Z2017010）；
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由于电动汽车和大规模储能设备需求的不断增长,开发具有高能量/功率密度、长寿命和低成本的新型电池系统具有重要意义。锂离子电池在过去几十年中已经成功商业化,但是其有限的理论比容量(～300 mAh g-1)已不能满足日益增长的高能量密度储能的需求。近年来,锂硫电池因其极高的理论比容量(1675 mAh g-1)引起了科研工作者的广泛兴趣。但硫的绝缘性和多硫化物的穿梭效应导致了锂硫电池容量的迅速衰减。针对以上问题,本论文从锂离子电池负极材料和锂硫电池正极材料的结构设计和改性角度出发,分别采用了热处理和水蒸气刻蚀法合成了两种二硒化钼/二氧化钼复合材料（MoSe2@MoO2和MoSe2/MoO2）,并对两种材料及其电化学性能进行了研究,为锂离子电池和锂硫电池的应用提供了重要参考。（1）采用简单的热处理法制备了一种高性能锂离子电池用花状MoSe2@MoO2复合材料。MoSe2由于其较大的层间距,可以促进Li+的快速迁移。同时,MoO2可以保护MoSe2的片层结构在充放电过程中不被破坏,以保证其与电解液充分接触所需的活性面积。此外,MoSe2@MoO2复合材料的花状结构可以有效缓解其在充放电过程中产生的巨大体积变化,从而表现出优异的电化学性能。（2）采用水蒸气刻蚀法并通过改变水蒸气刻蚀时间制备了MoSe2、MoSe2/MoO2和MoO3三种材料,并对这三种材料的微观结构、比表面积以及电化学性能等进行了表征和分析,同时采用水热法将三种材料混硫得到S/MoSe2、S/MoSe2/MoO2和S/MoO3三种正极材料,探究了不同的正极材料对电化学性能的影响。结果表明,水蒸气刻蚀时间为5 min时,所合成的S/MoSe2/MoO2复合材料实现了极高的活性物质利用率,倍率及长循环等性能都表现极佳。
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