水熱合成納米級硫化鎳組織結構及其性能研究.pdf

1、正極材料一直制約著鋰離子電池應用發(fā)展,具有高比容量高倍率充放電性能正極材料的鋰離子電池成為航空航天、動力汽車等高功率領域電源系統(tǒng)的關鍵。含硫無機正極材料因其高的比容量、能量密度和功能密度成為當前研究的熱點,其中理論比容量為590mAh/g的硫化鎳正極材料顯示出了相當大的潛力。
　　 本文主要針對硫化鎳的水熱法制備、形貌優(yōu)化和電池性能三方面展開研究,利用多種手段對樣品的形貌、結構、成分和電池性能進行了測試,主要結果如下:
　

2、　 1.以乙酸鎳和硫脲為原料采用水熱法合成了β-NiS,產(chǎn)物的形貌為納米形態(tài),且電池性能良好。其中在反應溫度140℃、反應時間24h條件制備出了產(chǎn)物表面為納米須狀的蠶絲殼球β-NiS的新形貌,作為正極材料時在所有實驗條件中電池性能最優(yōu),首次放電比容量可達575.4mhh/g。在反應溫度160℃、反應時間24h下的樣品進行三種碳包覆(碳納米管包覆,葡萄糖碳化先驅(qū)體包覆和葡萄糖直接碳化包覆),結果表明三種方法均提高了硫化鎳電極材料的循環(huán)性

3、能,十次之后仍能保持在100mAh/g以上,但是高溫600℃下葡萄糖碳化碳包覆后樣品物相改變?yōu)镹i3S2。通過在實驗中加入絡合劑檸檬酸改變了產(chǎn)物的形貌,制備得到納米線,但是產(chǎn)物形貌和種類并不單一,需進一步探討試驗。
　　 2.以氯化鎳和硫代乙酰胺為原料采用水熱法合成了γ-NiS,得到顆粒狀產(chǎn)物,且產(chǎn)物電池性能良好。其中在反應溫度180℃、反應時間為12h、pH=5時的產(chǎn)物電池性能最優(yōu),首次放電比容量為589.6mAh/g,接近理