2。2。1 锂离子电池的制备 7

2。2。2 半锂电池的制备 8

2。2。3 电化学性能测试 8

2。3 表征方法 8

2。3。1 扫描电子显微镜(SEM) 8

2。3。2 X 射线衍射谱(XRD) 8

第三章 结果与讨论 10

3。1 扫描电子显微镜（SEM） 10

3。2 X 射线衍射（XRD） 11

3。3 电化学性能 11

结 论 15

致 谢 16

参 考 文 献 17

第一章 绪 论

1。1 引言

随着能源危机的巨大压力以及全球环境的广泛关注，锂离子电池因其高能量密 度，低重量密度，周期长的寿命，和灵活的设计等特点，已经吸引广泛关注。因此， 新型电极材料具有高容量和优良的稳定性，如二维 （2D）过渡金属硫化物 MX2（M

=钛，铌， 钼，钽，硒，硒，碲），已被认为是有前途的锂离子电池负极材料。作为 典型的二维过渡金属氧化物，MoO2 和石墨烯具有相类似的层状结构，其中钼原子被 夹在两层氧原子之间，是层状材料家族中最具稳定性和多功能性的成员之一[1-3]。此 外，MoO2 层之间的弱范德华相互作用会产生宽阔夹层空间，降低了锂离子流动性障 碍，而且能够使 Li +离子的初始穿插以形成 Li2O 的过程更加容易。而这恰恰是在 Li2O 充电/放电的过程周期中快速锂化/脱锂的先决条件，也会伴此产生高的比容量[4-6]。因 此，各种多层的 MoO2 纳米结构，如纳米片，纳米花，纳米线和纳米管已被作为锂电 池的阴阳极广为探究[7-10]。然而，在实际的应用中，因高表面能，层间范德华引力作 用，以及导电性能差等原因，这些 MoO2 纳米结构在充放电过程中却受到重新堆叠和 冷凝的严重破坏，而这些在实际应用过程中又会导致电解质的可访问性急剧减少以及 快速容量衰减等问题[11,12]。

为了提高 MoO2 的电化学性能，一种可行的策略就是构建具有高导电性和灵活 性的 MoO2 基质，如碳球，碳纳米管，石墨烯，碳布等[13-20]。以碳球为支撑的分层 MoO2 壳已经可通过水热法一步合成，体现高比容量，增强的循环稳定性以及良好的 倍率性能等特性[21]。相互联接的石墨烯片不仅可以作为装载 MoO2 的模板，以及为集 流器和沉积的 MoO2 提供了良好的电接触，从而实现 877 mAHg-1 以及 100mAg-1 之间 的高可逆容量并与 466mAhg-1 在 4 Ag-1 第 10 循环容量的高电流密度性能力。还实现 了与 MoO2 与源自生物质的碳纳米纤维装饰的协同效应[22]。其中，从 Mo（或 MoO2） 到 MoO3 的持久氧化反应发生在重复充电过程中，从而导致循环的高能量锂离子电池 的容量上升。 然而，大部分的上述粉状材料需要通过导电添加剂和聚合物粘合剂的 混合才能形成薄膜电极，而其很难具有足够的灵活性以满足艰难的环境需求。此外， 繁琐过程中引进的过量的结合剂会严重阻碍离子运输的传播渠道，在很大程度上影响 电化学性能。因此，具有高度灵活性和可折叠性的优质的不含粘合剂的电极材料是新一代发展的锂离子电池迫切所需的。 便携式电子产品的快速发展也推动了人们对于高性能储能系统的需求，而这种高