一種新型鋰離子電池負(fù)極材料MgS的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、鋰離子電池作為一種化學(xué)電源，具有工作電壓高、能量密度大、安全性能好和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，其在電動(dòng)汽車、混合電動(dòng)汽車和風(fēng)能、太陽(yáng)能的儲(chǔ)存等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但商用的鋰離子電池電極材料較低的比容量限制了其發(fā)展。為了滿足要求，人們開始研究新型鋰離子電池電極材料。其中，金屬硫化物由于其高的理論比容量和低成本得到廣泛關(guān)注。目前，多種金屬硫化物已被研究作為鋰離子電池正、負(fù)極材料，金屬硫化物因其新穎的電化學(xué)性能和重要技術(shù)應(yīng)用，得到越來越多的關(guān)注。M

2、gS作為一種輕金屬硫化物，具有原材料豐富和成本低等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文在綜述了國(guó)內(nèi)外金屬硫化物研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，首次研究了MgS作為鋰離子電池電極材料的電化學(xué)性能。以Mg粉、MgH2、升華硫(S)和乙炔黑(C)為原料，分別將Mg和MgH2粉體材料與S機(jī)械球磨合成MgS，再將MgS與C球磨合成MgS/C復(fù)合材料，或?qū)gH2與S/C球磨混合粉體材料進(jìn)行機(jī)械球磨制備MgS/C復(fù)合材料。此外，還通過先將MgH2和C球磨，再與S加熱反應(yīng)生成M

3、gS/C復(fù)合材料。采用X射線衍射（XRD），掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨率透射電鏡（HRTEM）等現(xiàn)代材料測(cè)試方法及恒電流充放電、循環(huán)伏安法等電化學(xué)測(cè)試技術(shù)分析了材料的物相、微觀結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能。
　　結(jié)果表明，上述方法中Mg和MgH2均能與S反應(yīng)生成MgS，其中機(jī)械力化學(xué)法制備的MgS/C材料較熱反應(yīng)法合成的復(fù)合材料，顆粒更細(xì)小，基本小于1μm，其中MgS為納米尺寸，嵌于無定形C基體中。尤其是以MgH2和S/