MoS2納米片@C復合電極材料的制備及超電容性能研究.pdf

1、超級電容器是介于電池與傳統(tǒng)電容器之間的新型儲能元件，已被成熟應用在能量回收、改善汽車動力性能和蓄電池保護等環(huán)節(jié)中，其主要優(yōu)點是充放電速度快、功率密度高和循環(huán)壽命長等。超級電容器的性能主要取決于電極材料。目前超級電容器電極材料主要為碳基材料、過渡金屬氧化物、導電聚合物。MoS2具有特殊的層狀結構和較高的理論比容量而受到廣泛關注，但其導電性能差致使其電化學性能欠佳。為了充分發(fā)揮MoS2的電化學性能，本文采用膠束錨定和焙燒合成的方法將MoS2

2、納米片介導在導電性良好的活化碳材料表面，以合成電化學性能更加優(yōu)良的超級電容器復合電極材料。
　　本研究通過添加表面活性劑膽酸鈉以直接超聲剝離法制備了MoS2納米片，表征結果顯示制備的MoS2納米片分層效果良好、尺寸均勻，經氮氣吸附脫附測試后測得其比表面積達到8310.947 m2/g；研究表明膽酸鈉濃度對MoS2納米片剝離效果有顯著影響，隨著膽酸鈉濃度的增加，MoS2納米片可觀察到的平均尺度減小，但收得率也隨之下降。此外，隨著商品

3、二硫化鉬分散液濃度的增加，MoS2納米片可觀察到的平均尺度增大，但尺度均勻性變差，整體剝離效果也變差；通過紫外分光光度對剝離靜置后的MoS2納米片分散液進行吸光度測試，發(fā)現隨著膽酸鈉濃度的增大， MoS2納米片分散液吸光度隨之減??；隨著超聲時間的增加，分散液吸光度也顯著增加。采用膠束錨定及焙燒的方法，制備了核殼結構的MoS2納米片@C復合材料。CTAB膠束能充分分散活化碳顆粒，并將 MoS2納米片錨定在活化碳顆粒的表面。結構形貌分析表明

4、，單分散的MoS2納米片介導復合在活化碳的表面，形成以活化碳為核心、以片狀的MoS2為外殼的核殼結構。由于復合材料具有良好的導電性及高比表面積，MoS2納米片@C復合材料在電流密度為0.1 A/g時，質量比容量為163.5 F/g，高于活化碳(127 F/g)和體相MoS2(13.7 F/g)的比容量。此外，由于內核活化碳的結構支撐作用，MoS2納米片@C復合材料在循環(huán)充放電1000次后比容量保持率為90%，展現出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性。電