二氧化钼纳米材料制备及电化学性能地研究.pdf

摘要纳米材料具有不同于普通块体材料的特殊物理和化学性能,在工业、生物、电子等领域具有广泛的应用前景,是材料科学领域研究的热点。M002纳米材料作为纳米大家族的一员,近年来在很多领域的研究有长足发展,其中在“离子电池阳极材料应用中更是有着不俗表现。本文以过渡金属氧化物M002为研究对象,通过水热法制备不同形貌的 M002纳米材料,采用现代测试方法对产物的相结构和形貌特征进行表征,并研究其电化学性能。结果表明: ,通过水热法制备单斜相M002纳米材料;采用不同还原剂调控产物的形貌,其中以乙醇为还原剂,所得产物为纳米棒,其长度约200 nnl,直径约50 nm;以丙酮为还原剂,所得产物为直径约几十纳米的颗粒团聚成的微米球,球直径约2 gm。 、循环伏安和交流阻抗测试研究了不同电流密度、不同活性物质与乙炔黑质量比、不同形貌对电化学性能的影响,结果表明:纳米棒充放电比容量随电流密度的增加而下降,随活性物质含量的增加而先升后减; ,活性物质与乙炔黑质量比为6:4时,充放电比容量最高;在此条件下,M002纳米棒的首次放电比容量是600 mAh/g,明显高于微米球的首次放电比容量244mAh/g,且首次放电后的循环可逆性高,这归因于纳米材料的尺寸小、比表面积大等特点。 、乙醇浓度、水热温度和水热时间对M002 纳米棒结构和形貌的影响,探讨其生长机制:产物经过结晶一溶解一重结晶一劈裂而来。水热反应最初生成的是一维M003纳米带,接着在还原剂的作用下, M003溶解并重新结晶成M08023扇形纳米薄片,最后扇形纳米薄片劈裂成M002 纳米棒。 ,研究聚苯胺的引入对产物形貌与电化学性能的影响。结果表明,PANI未改变产物物相,仍然为单斜相M002, 但产物的结晶度有所降低,且纳米棒尺寸减小,团聚程度变大。电化学性能研究表明:适量引入PANI可在材料中形成导电网络,提高材料导电率;PANI的粘附性可以缓冲材料体积变化,稳定晶体结构,从而显著改善材料电化学性能。关键词:M002;纳米棒;PANI/M002;纳米复合材料;电化学性能 Abstract Notable fortheirextremely small feature sizeand abroad variety ofspecific properties,nanomaterials have the potential forwide—ranging applications such as industrial,biomedical,environment protection,and electronic,all of which have conspired tofascinate scientistsand made nanotechnology an attractivefieldin recent amember ofnanomaterial family,M002 nanomaterial,the researches about which have developed alotin recent years,especially in thefieldofLi-ion battery. Inthisdissertation,molybldenum dioxidenanomaterials were synthesized via hydrothermal method,the morphology and structure of the samples were characterized by XRD electrochemical property oftheproducts were alsostudied. hydrothermal products are monoclinic rod—likeM002 reducted by ethyl alcohol with thelength of 50Ill/1,the diameter of50 nnl and sphere—likeM002 materialreduced byacetone,whose sizeisabout 2gm posed of nanoparticls about several tenth ofnanometers indiameter. testing conditions andsample preparation methods forthe electrod