摘要
锂离子电池（Lithium-ionBatteries,LIBs）具有输出电压高、能量密度高和比容量优异等优点，其应用已从便携式电子设备扩张到电子汽车和混合动力汽车，对能量密度提出了更高的要求。负极材料的选择会直接影响到电池能量密度。在众多负极材料中，过渡金属硫化物（TransitionMetalSulfides，TMS）因其高理论容量，储量丰富被视为极具潜力的负极材料，但基于的储锂机制，TMS在充放电过程中普遍存在着本征电导率低，离子嵌入/脱出时体积变化大等问题，导致电化学性能差，制约了其商业化应用。针对以上问题，本文通过构建MoS2@碳布（CarbonCloth,CC）复合材料电极和采用成分多元化设计制备多元FeMo2S4电极，提升TMS负极的储锂性能。主要的研究内容如下： （1）为了提高MoS2电极材料的电导率，采用复合材料电极的策略，制备了MoS2@CC复合电极，改善其导电性和锂离子扩散动力。更为重要的是，CC载体在充电过程中可使Mo/Li2S部分可逆的转化MoS2，提高转化反应的可逆性，从而实现优异的电化学性能。MoS2@CC无粘合剂柔性电极在200mAg-1的电流密度下经过100次循环后仍然贡献1489mAhg-1的高比容量。相比于MoS2电极，MoS2@CC具有更优异的倍率性能，更低的电荷转移阻抗、更高的锂离子扩散系数以及赝电容贡献占比更大。 （2）在二元TMS中引入第三种金属元素，构建三元TMS可显著增强整个体系的自由度和可调控空间，多种组分间的协同效应能够提高电极材料的本征电导率和比容量。采用溶剂热-煅烧法，合成了具有一维棒状结构的FeMo2S4，并将其用作LIBs的负极材料。相比于无规则块体电极结构，FeMo2S4的一维棒状结构减少了离子/电子的传输距离，提高了反应动力学，缓解充放电过程中的体积变化；较大的比表面积提供了丰富的电化学活性位点，提高储锂容量。结果表明，FeMo2S4电极具有高比容量（在0.5Ag-1的电流密度下，初始放电比容量和充电比容量，分别为1201和976.2mAh?g-1）和良好的倍率和循环性能。
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