水熱法合成MoS2/CNT 復合材料及電化學性能研究

1.74萬字 33頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


目 錄
摘要 I
Abstract . II
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 超級電容器的發(fā)展 1
1.3 超級電容器的概論 2
1.3.1 超級電容器的研究意義 2
1.3.2 超級電容器的組成 3
1.3.3 超級電容器的儲能機理 3
1.4二硫化鉬納米材料的研究 4
1.4.1 二硫化鉬的簡介 4
1.4.2 二硫化鉬的制備方法 5
1.4.3 二硫化鉬的主要性能 7
1.4.4 二硫化鉬基超電容電極材料的研究進展 8
1.5 本課題的選題意義及研究內(nèi)容 9
1.5.1 選題意義 9
1.5.2 研究內(nèi)容 9
第2章 實驗試劑、材料與設備及其表征測試 11
2.1 實驗部分 11
2.1.1 實驗試劑、材料 11
2.1.2 實驗儀器 11
第3章 MoS2/CNT 復合材料的制備及表征 16
3.1 實驗的設計 16
3.2 MoS2/CNT復合材料的制備方法 16
3.3 MoS2/CNT復合材料的表征 17
3.3.1掃描電子顯微鏡(SEM)表征 17
3.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)表征 18
3.3.3 X射線衍射儀(XRD)表征 19
3.4本章小結(jié) 19
第4章 MoS2/CNT 復合材料的電化學性能 20
4.1 超級電容器電極材料的制備 20
4.2 MoS2/CNT 復合材料的CV循環(huán)曲線測試 20
4.3 本章小結(jié) 21
第5章 結(jié)論與展望 22
5.1 結(jié)論 22
5.2 展望 22
致 謝 24
參考文獻 25



摘要 二硫化鉬納米片因其獨特的二維層狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積使得二硫化鉬具有較快的電子傳遞速度和較高的理論比電容；碳納米管材料的電容器具有高比功率、長循環(huán)壽命、穩(wěn)定的物理化學性質(zhì)和成本低廉等優(yōu)點。兩種材料分別用于超級電容器電極材料的研究都受到了廣泛的關(guān)注。本文通過實驗，將二硫化鉬納米片與碳納米管進行復合，制備出新型的超級電容器用復合材料，充分發(fā)揮了它們的性能優(yōu)勢，又彌補了各自的缺陷。
本文采用水熱法，通過對水熱溫度，鉬源和硫源，反應溶劑，表面活性劑等工藝條件進行調(diào)節(jié)，最終制備出由納米片組裝成的花瓣狀二硫化鉬。通過X 射線衍射 (XRD)，掃描電子顯微鏡 (SED)，透射電子顯微鏡 (TED) 進行了表征；通過循環(huán)伏安法 (CV) 對其相關(guān)電化學性能進行了測試，表現(xiàn)出較高的容量。
由納米片組裝成的花瓣狀二硫化鉬盡管容量較高，但導電能力較差，易聚集。本文通過水熱法合成制備了MoS2/CNT的復合材料，通過調(diào)節(jié)不同反應物濃度及其它反應條件解決了MoS2的附著問題。進行了X 射線衍射(XRD)，掃描電子顯微鏡(SED)，透射電子顯微鏡(TED)表征與CV電化學性能測試，并與上述二氧化鉬納米片作出對比，得到如下結(jié)論：MoS2/CNT復合材料相互交錯地纏繞在一起形成的3D結(jié)構(gòu)，增加了材料的比表面積，并且復合物中MoS2納米片在CNT上的堆疊將會形成相互交錯的網(wǎng)架，更加方便電子及質(zhì)子的傳遞。同時，CNT插入MoS2納米片中，阻止了MoS2 納米片的的聚集，提高了其電容量。正是因為復合材料特殊的結(jié)構(gòu)以及MoS2和CNT的協(xié)同效應，MoS2/CNT復合材料電化學性能得到了明顯的提高。

關(guān)鍵詞：超級電容器，MoS2納米片，MoS2/CNT復合材料，水熱法，電化學性能