第12卷第3期2023年3月Vol.12No.3Mar.2023储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnologyMoS2/RGO复合材料的电化学性能和第一性原理研究祝玉婷，闫共芹，林羽芊（广西科技大学机械与汽车工程学院，广西柳州545616）摘要：利用MoS2高的理论储锂容量和石墨烯良好的导电性能，采用一步水热法成功制备出卷曲片层状的MoS2/RGO复合材料，通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、Raman光谱等手段对其进行了结构、形貌、和成分的表征，并通过第一性原理计算了MoS2和MoS2/RGO模型的最稳定锂离子吸附位置、电荷密度、差分电荷密度、态密度和扩散能垒。实验结果表明，MoS2/RGO复合材料在前70次充放电循环中，保持着800mAh/g以上的高放电比容量，经过100次循环后，放电比容量为515.3mAh/g，明显高于单一MoS2(170.8mAh/g)，同时，该复合材料具有优于单一MoS2的倍率性能，经过1000mA/g的大电流密度循环后重新回到100mA/g时，MoS2/RGO复合材料仍保持在高的放电比容量(941.2mAh/g)。第一性原理计算结果表明，在石墨烯的作用下，MoS2层的Mo原子附近的电荷呈减少趋势，MoS2/RGO整体态密度增强，使价带中的电子更容易跃迁到导带，同时，MoS2/RGO较单一MoS2低的扩散能垒(0.25eV)使锂离子更容易扩散，这解释了在石墨烯的作用下，MoS2/RGO复合材料拥有优于单一MoS2的电化学性能。关键词：水热法制备；MoS2/RGO复合材料；电化学性能；第一性原理计算doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0669中图分类号：O469；TB34文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）03-698-12ElectrochemicalpropertiesandFirst-principlesstudyofMoS2/rGOcompositeZHUYuting,YANGongqin,LINYuqian(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,GuangxiUniversityofScienceandTechnology,Liuzhou545616,Guangxi,China)Abstract:Basedonthehightheoreticallithiumstoragecapacityofmolybdenumdisulfide(MoS2)andthegoodconductivityofgraphene,acurlylamellarMoS2/reducedgrapheneoxide(RGO)compositewassuccessfullypreparedbyaone-stephydrothermalmethod.Thestructure,morphology,andcompositionoftheMoS2/RGOcompositewerecharacterizedusinganX-raydiffractometer,scanningelectronmicroscope,X-rayenergyspectrometer,andRamanspectrometer.Themoststableadsorptionpositionoflithium-ion,chargedensity,chargedensitydifference,densityofstates,anddiffusionenergyba...
