二硫化鉬復合材料的制備及其電化學性能研究.pdf

1、隨著社會和經濟的發展，能源危機已經引起了人們的廣泛關注。超級電容器作為儲能器件具有功率密度高、充放電速度快、循環壽命長等優點，成為新能源領域的研究熱點。二硫化鉬(MoS2)作為重要的二維納米材料，以其奇特的“三明治夾心”的層狀結構在能量存儲、潤滑劑、復合材料、催化等領域有著廣泛的應用。MoS2的片層間通過較微弱的范德華力結合，電子可以在層間自由傳輸，是一種較為理想的電極材料，但是在實際應用中的二硫化鉬還存在著易團聚、比表面積小、片層較厚

2、等問題，而且單一的MoS2電極材料常因導電性不好，離子脫嵌過程體積變化大等問題，導致材料的循環性能差、儲能能力有限。鑒于以上問題，本論文主要開展了以下內容:
　　(1)以仲鉬酸銨為鉬源、硫脲為硫源和還原劑通過水熱法制備了花狀、片狀和球狀的二硫化鉬納米材料，研究了鉬原子與硫原子的比例、反應溫度、反應時間、反應pH值、表面活性劑種類等反應條件對產物二硫化鉬的形貌結構的影響，初步探索了MoS2的生長機理，并對不同形貌的二硫化鉬進行了電化

3、學電容性能研究。研究結果表明，在電流密度為1 A/g條件下，花狀MoS2的比電容為93.7 F/g，片狀MoS2的比電容為221.2F/g，球狀MoS2的比電容為60 F/g。
　　(2)將氧化石墨烯作為模板、仲鉬酸銨為鉬源、硫脲同時作為硫源和還原劑，通過水熱法一步制備二硫化鉬/還原氧化石墨烯(MoS2/rGO)復合材料，主要研究了硫脲添加量對復合材料結構的影響、氧化石墨烯(GO)用量對二硫化鉬/還原氧化石墨烯復合材料的形貌結構和

4、作為超級電容器電極材料的電化學電容性能的影響。研究結果表明，當硫脲添加量為4.0g時制備的二硫化鉬/還原氧化石墨烯復合材料中的二硫化鉬結構穩定而且片層結構最薄，硫脲過多或過少都會造成二硫化鉬中產生缺陷，導致樣品不穩定，容易被激光氧化。當氧化石墨烯用量為800 mg時，復合材料中二硫化鉬的片層最薄而且二硫化鉬能夠均勻分散地生長在薄紗狀的石墨烯中，不僅能夠使其作為電極材料時與電解質溶液充分接觸，而且提高了導電性，使其能夠更好的應用于超級電容

5、器的電極。電化學性能測試表明，電流密度為1 A/g時，該電極材料的比電容為310 F/g，循環500次后，比電容保持為230 F/g左右。
　　(3)通過原位聚合法一步合成（二硫化鉬/還原氧化石墨烯）@聚苯胺((MoS2/rGO)@PANI)三元復合材料，主要研究了不同含量聚苯胺對(MoS2/rGO)@PANI三元復合材料的形貌結構和作為超級電容器電極電化學性能的影響。研究結果表明，隨著聚苯胺含量的增加，復合材料中出現了更小而多的