MoS2xSe2(1-x)納米管的可控制備、成分調(diào)控及能源器件應用研究.pdf

1、過渡金屬二硫屬化合物(MX2)具有二維層狀結構、較大的層間空隙、超薄厚度、比表面積大等特點，在鈉離子電池、電化學析氫催化劑、光電探測等領域具有良好的應用前景。本論文制備MoS2xSe2(1-x)納米片自組裝納米管，并作為電池負極材料研究其儲鈉性能，主要內(nèi)容如下:
　　1.制備單層二硫化鉬和碳(MoS2∶C)超結構納米片自組裝納米管，其中MoS2和C原子層相互交替構成三明治結構。該MoS2∶C超結構自組裝納米管具有以下四點優(yōu)勢:(i

2、)2H-MoS2(002)晶面層間距從0.615 nm寬化到0.98 nm，可以促進鈉離子快速嵌入或脫出;(ii)導電碳層嵌入到MoS2層間能夠有效提高材料的電子電導率;(iii)組裝結構能有效抑制充放電過程中MoS2納米片發(fā)生團聚;(iv)緩沖鈉離子在嵌入和脫出過程中引起的體積效應。實驗表明，該MoS2∶C超結構納米管具有良好的儲鈉性能。在10.0和20.0Ag-1大電流密度下，其放電容量分別高達295和187 mA h g-1，表現(xiàn)

3、出優(yōu)秀的倍率性能。同時，該納米管具有良好的循環(huán)性能（與第二次放電容量相比，在0.2，0.5和1.0 A g-1電流密度下循環(huán)200次后，其容量保持率分別為101.3％，108.2％和107.8％)和極高的首次庫倫效率(84％)。該MoS2∶C超結構納米管居于目前所報道的最佳MoS2基電極材料之列。
　　2.采用硒化方法制備了碳摻雜的合金相三元Mo(Se0.85S0.15)2納米管，直徑為300 nm，管壁厚為50 nm，納米管有很

4、多的層狀結構納米片組成的，具有良好的儲鈉性能。在電流密度2000 mA g-1下，該納米管的可逆放電容量高達360 mAh g-1，與50 mA g-1電流密度下的放電容量相比，其容量保持率為81.8％，表明該Mo(Se0.85S0.15)2∶C電極材料具有優(yōu)秀的倍率性能。與第二次放電容量相比，Mo(Se0.85S0.15)2∶C納米管在200，500和1000 mA g-1電流密度下循環(huán)100次后，其容量保持率分別為102.2％，10