碳包覆無定形二元硫化物中空納米結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑及其儲鋰-鈉性能研究.pdf

1、化石燃料是人類社會生存和發(fā)展的基石。伴隨著人類社會的發(fā)展與進步，不斷增長的能源消耗及其使用所帶來的能源與環(huán)境問題已成為人類社會生存發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，建立可再生能源體系已經(jīng)成為是我國可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。不同于化石能源為主的傳統(tǒng)能源，以潮汐能、風(fēng)能、太陽能為代表的新能源在功率輸出上具有較大的隨機性與間歇性。因此，開發(fā)可智能化管理的大規(guī)模能量存儲系統(tǒng)是至關(guān)重要的。截止到目前，一些潛在的可再生能源和技術(shù)已經(jīng)涌現(xiàn)并在特定領(lǐng)域得到應(yīng)用。在各種儲

2、能技術(shù)中，二次電池具有適應(yīng)性廣、能量轉(zhuǎn)換效率高、操作簡便及管理方便等優(yōu)點，被看作是電能存儲最有前景的方式之一。其中基于鋰、鈉的二次電池因其能量密度高，環(huán)境友好，無記憶效應(yīng)，自放電率低的優(yōu)點而成為當(dāng)前綜合性最好的二次電池儲能體系之一。但隨著高能耗產(chǎn)業(yè)如電動交通工具等的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)二次電池的性能已不敷使用，急需發(fā)展能量密度數(shù)倍于現(xiàn)有材料、綜合使役性能更優(yōu)的高性能電極材料。針對這一問題，本文基于模板輔助化學(xué)刻蝕與聚合物原位包覆技術(shù)，建立了一

3、種碳包覆無定型雙金屬硫化物中空納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑新策略以實現(xiàn)高性能鋰/鈉離子電池負(fù)極材料的設(shè)計構(gòu)筑，主要結(jié)果如下：
　　(1)基于模板輔助化學(xué)刻蝕與聚合物原位包覆技術(shù)，建立了一種碳包覆無定型雙金屬硫化物中空納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑新策略。所制得的CoSnSx@NC中空納米盒復(fù)合結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的儲鈉性能，大電流密度下循環(huán)壽命長達4000次，衰減速率僅為0.0075%。可應(yīng)用為高性能鋰離子電池負(fù)極材料時，CoSnSx@NC中空納米盒在2.0—5.0A