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摘要利用二硫化碳、环己醇、乙腈和氢氧化钾为起始材料，合成环己基黄原酸钾，再与优尔水合硝酸镍反应，制备得到环己基黄原酸镍。采用不同的表面活性剂，改变反应时间形成不同的形貌和晶型的硫化镍。然后利用水热法将硫化镍与氧化石墨反应生成硫化镍/石墨烯纳米复合材料。33414
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对于所获得的硫化镍单体与硫化镍/石墨烯纳米复合材料，通过X射线衍射、Raman光谱、透射电子显微镜、电化学分析表征。结果表明：硫化镍/石墨烯纳米复合材料作为锂离子电池负极材料的储锂性能与单体硫化镍相比有明显提高，说明石墨烯作为载体材料对于硫化镍的性能有很好的改善作用。
关键词：锂离子电池；石墨烯；复合材料；电化学性能
毕业论文说明书外文摘要
Title Preparation and performances studies of two-dimensional Nickel Sulfide Composites
Abstract
Potassium alkyldithiocarbonatio complexes are easily produced via using carbon disulfide, cyclohexanol, acetonitrile and potassium hydroxide as source materials, then nickel(II) alkyldithiocarbonatio complexes are synthesized from potassium alkyldithiocarbonatio and nickel nitrate. Nickel sulfide is successfully prepared from molecular precursors (nickel(II) alkyldithiocarbonatio) under hydrothermal conditions. The influences of the reaction conditions are discussed, such as surfactant, reaction time. Two dimensional (2D) Nickel sulfide/Graphene nanocomposites are prepared by a one-step facile hydrothermal route.
The Nickel sulfide and Nickel sulfide/Graphene nanocomposites are characterized by X ray diffraction, Raman, transmission electron microscopy, and electrochemical analysis. The results show that Nickel sulfide/Graphene nanocomposites as anode material for lithium ion battery give much better lithium storage performance than that of pure Nickel sulfide.
Keywords: Lithium ion battery; Graphene; composite; Electrochemical performance
1绪论1
1.1石墨烯1
1.2锂电池•2
1.3硫化镍•3
1.4本课题的意义与研究内容4
2.硫化镍的样品与表征5
2.1实验试剂5
2.2样品制备•5
2.3实验的检测仪器6
2.4结果与分析7
3.硫化镍/石墨烯复合纳米材料的制备与表征13
3.1实验试剂•13
3.2样品制备•13
3.3实验的检测仪器•14
3.4结果与分析•14
结论•24
致谢•25
参考文献•26
1 绪论
在社会飞速发展的今天，能源问题已经成为了一个重要的内容，人们将资源的可持续利用写入了社会进程，电池作为生活当中不可或缺的一部分，其利用率、可回收性、环境保护能力的研究已经成为了当下一门很重要的内容。因此，对于能够多次充放电回收利用，且不会对环境造成太大污染的锂离子电池已经走上了舞台。
1.1 石墨烯
碳是一种非常普遍但又非常特殊的元素，它是有机物的基本组成元素，也是生物体内绝大多数的分子含有的元素。原子序号为6，原子最外层为4个价电子，最稳定的电子组是2s22p2。当碳原子与其他原子结合时，2s轨道中的电子会跃迁到2p轨道，形成sp1、sp2、sp3杂化。碳有多种同素异形体，最为人们常见收悉的碳单质为金刚石与石墨。其中金刚石中的碳原子均为sp3杂化，形成稳定的立体结构；而石墨当中，碳原子进行sp2杂化，将大量的碳原子集聚在同一平面当中，大量未杂化的电子形成一个大键，从而使石墨形成共轭体系。在1985年C60[1]、1991年碳纳米管[2]被发现，从而导致了人们对于碳元素的同素异形体的研究热潮[3]。在2004年，英国的科学家利用“微机械力分裂法”，从石墨当中获得了石墨烯[4]。从那时起，作为一种新型二文原子晶体的石墨烯，使得碳元素的同素异形体能够形成从零文的富勒烯，到一文的碳纳米管再到二文的石墨烯与三文的金刚石与石墨的完整体系，提供了良好的研究方向。