类石墨烯过渡金属二硫化物(MS2,M=Mo,W,Sn)/石墨烯复合纳米材料的制备及其电化学贮锂性能的研究

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基本信息

  • 批准号：
    21173190
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    陈卫祥
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    B0905.电能源化学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

通过水热和剥离-再堆积等途径制备类石墨烯-MS2(M=Mo,W,Sn)/石墨烯的复合纳米材料，并对其微观结构和电化学贮锂性能进行表征和研究。研究不同制备方法及条件等对复合纳米材料微观结构、形貌和组成等、以及电化学贮锂性能的影响；研究复合纳米材料电化学嵌脱锂电极过程和动力学性能，以及电化学性能增强机理。优化制备方法和条件，制备电化学贮锂可逆容量高、循环性能优异和高倍率充放电性能好的锂离子电池复合纳米负极材料。本项目为高性能锂离子电池新型负极材料的研究提供了一种新的途径，其研究和结果对于新一代锂离子电池(尤其动力电池)以及新能源汽车战略新兴产业的发展具有重要意义和明确应用前景，对于带动类石墨烯纳米材料及其复合材料合成、以及在新能源领域等应用的研究和相关学科发展具有重要意义，研究结果可形成自主知识产权，有助于提升我国未来新能源汽车及动力电池核心零部件等方面的自主创新能力和核心竞争力。

结项摘要

制备了类石墨烯金属二硫化物(MoS2, WS2, SnS2, NiS2)/石墨烯复合纳米材料，并对其微观结构和电化学嵌/脱锂性能进行了表征和研究。研究并阐明了不同制备方法及其条件等对复合材料的微观结构及电化学储锂性能的影响；研究并阐明了复合材料电化学储锂的电极过程及其性能增强机制。所制备的类石墨烯金属二硫化物/石墨烯复合材料不仅高的电化学储锂可逆容量(900-1200 mAh/g)，并具有优异的循环性能和显著增强的高倍率充放电特性，作为高性能锂离子电池的负极材料具有重要的应用前景，对新型二维纳米材料及其复合材料的研究也具有重要的科学意义。项目取得的创新性研究成果主要有：. (1) 用L-半胱氨酸协助的水热反应制备了少层数SnS2/石墨烯复合纳米材料，其电化学储锂可逆比容量达到920 mAh/g, 并显示了优异的循环性能和增强的充放电倍率特性。. (2) 用水热方法制备了NiS2/石墨烯复合纳米材料，其电化学储锂比容量达到1200 mAh/g，并具有优异的循环性能和显著增强的充放电倍率性能，1000次循环后，其储锂容量保持有810 mAh/g.. (3) 用阳离子表面活性剂协助的水热反应合成了类石墨烯MoS2/石墨烯复合材料，其电化学贮锂容量达到950-1200 mAh/g, 并具有优异的循环性能和增强的充放电倍率特性，在800次循环后，其容量保持有800 mAh/g左右。不同的阳离子表面活性剂或改变其浓度可以在一定程度上调控所制备复合材料的微观结构和形貌。. (4) 通过水热反应途径制备了类石墨烯WS2/N-掺杂石墨烯复合纳米材料，增强了复合材料的电化学贮锂性能，尤其是增强了其高倍率充放电倍率特性。. (5) 采用双子表面活性剂、离子液体或超分子协助的水热反应途径制备了少层数MoS2/石墨烯的复合纳米材料, 制备的复合材料的电化学贮锂容量达到1000-1200 mAh/g，并具有稳定的循环性能和增强的充放电倍率特性。 . (6) 用商业化的MoS2为原料，通过剥离-再堆积的途径制备了MoS2/石墨烯复合材料，显著增强了其电化学储锂性能，其电化学储锂容量达到1022 mAh/g, 并具有优异的循环性能和增强的充放电倍率特性。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（0）
Graphene-Like MoS2/Graphene Composites: Cationic Surfactant-Assisted Hydrothermal Synthesis and Electrochemical Reversible Storage of Lithium
类石墨烯MoS2/石墨烯复合材料：阳离子表面活性剂辅助水热合成和电化学可逆储存锂
  • DOI：
    10.1002/smll.201300415
  • 发表时间：
    2013-11-11
  • 期刊：
    SMALL
  • 影响因子：
    13.3
  • 作者：
    Huang, Guochuang;Chen, Tao;Lee, Jim Yang
  • 通讯作者：
    Lee, Jim Yang
Synthesis and electrochemical performances of cobalt sulfides/graphene nanocomposite as anode material of Li-ion battery
锂离子电池负极材料硫化钴/石墨烯纳米复合材料的合成及电化学性能
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2013.01.093
  • 发表时间：
    2013-08-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF POWER SOURCES
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Huang, Guochuang;Chen, Tao;Chen, Weixiang
  • 通讯作者：
    Chen, Weixiang
Single-layer MoS2/graphene dispersed in amorphous carbon: towards high electrochemical performances in rechargeable lithium ion batteries
分散在无定形碳中的单层MoS2/石墨烯：实现可充电锂离子电池的高电化学性能
  • DOI：
    10.1039/c1jm12942b
  • 发表时间：
    2011-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chang, Kun;Chen, Weixiang
  • 通讯作者：
    Chen, Weixiang
Poly(diallyldimethylammonium chloride)-assisted synthesis of MoS2/graphene composites with enhanced electrochemical performances for reversible lithium storage
聚二烯丙基二甲基氯化铵辅助合成具有增强电化学性能的MoS2/石墨烯复合材料用于可逆锂存储
  • DOI：
    10.1016/j.electacta.2016.01.011
  • 发表时间：
    2016-02
  • 期刊：
    Electrochimica Acta
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Chen Weixiang;Chen Qiannan;Yue ZHeting;Lee JY
  • 通讯作者：
    Lee JY
Cationic surfactant-assisted hydrothermal synthesis of few-layer molybdenum disulfide/graphene composites: Microstructure and electrochemical lithium storage
阳离子表面活性剂辅助水热合成少层二硫化钼/石墨烯复合材料：微观结构和电化学储锂
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2014.04.084
  • 发表时间：
    2014-10-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF POWER SOURCES
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Ma, Lin;Huang, Guochuang;Lee, Jim Yang
  • 通讯作者：
    Lee, Jim Yang

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  • 作者：
    常焜;李辉;陈卫祥;马琳
  • 通讯作者：
    马琳
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  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
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  • 作者：
    常焜;李辉;陈卫祥;马琳
  • 通讯作者：
    马琳

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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