L-半胱氨酸輔助合成鎳基硫化物及其電化學性能研究.pdf

1、近年來，由于高容量的電池在電動車，電子產(chǎn)品和汽車行業(yè)的廣泛應用，電池的研究和發(fā)展受到高度關注。鋰離子電池是廣泛使用的二次電池體系，具有比容量大、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好等特點。在鋰離子電池中，正極材料決定著鋰離子電池的容量。硫系正極材料具有較高的理論電化學容量，有望成為替代LiCoO2的新一代電池材料。鎳基硫化物理論比容量較高、電導率也較高，是最具潛力的硫化物正極材料。
　　本文以L-半胱氨酸作為硫源，采用水熱法合成鎳基硫化物材料。引

2、入L-半胱氨酸簡化了可控合成不同形貌硫化鎳微球的過程，制備合成出了空心球狀和疊片花狀微米粒子的鎳基硫化物。對硫化鎳空心微球進行Fe3+摻雜和碳復合，以提高其電化學循環(huán)穩(wěn)定性。
　　研究了以L-半胱氨酸水熱法合成制備空心球狀和疊片花狀硫化鎳微球的合成過程。不同水熱反應時間下產(chǎn)物的XRD和SEM結(jié)果進行分析，得出兩種形貌硫化鎳可能的形成機理:形成前驅(qū)體配合物，化學鍵斷裂成核，晶粒擇優(yōu)生長成不同的結(jié)構(gòu)。對兩種微球進行電化學性能測試，通過

3、增加材料的比表面積，結(jié)果顯示硫化鎳空心微球循環(huán)性更好。
　　通過摻雜高價態(tài)的金屬陽離子(Fe3+)，獲得了高電化學穩(wěn)定性的材料。在合成硫化鎳，并得到較好電化學循環(huán)性能的水熱反應條件基礎上，進行了Fe3+的摻雜研究，并對不同F(xiàn)e3+摻雜量的硫化鎳進行電化學性能測試。結(jié)果顯示摻雜Fe3+量為20mol％時的產(chǎn)物電化學循環(huán)穩(wěn)定性最好，比硫化鎳空心微球的循環(huán)性能有了較大的提高。
　　為提高硫化鎳的電化學穩(wěn)定性，通過加入葡萄糖，制備了