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锂离子电池具有高能量密度、长寿命和环境友好等特点,在移动电子设备、电动汽车和新能源应用技术等领域已经得到了广泛应用。锂离子电池的电极材料对电池的性能有重要的影响。尽管目前商用的锂离子电池的石墨负极材料具有稳定的循环性能,但是其低的理论比容量限制了高性能锂离子电池的发展。因此,研发具有高电化学储锂比容量,长循环稳定和倍率性能好的新型负极材料对高性能锂离子电池的发展具有重要意义。具有层状结构的金属硫化物因其高的电化学储锂理论比容量成为了一种有应用潜力的负极材料。但是,金属硫化物固有的不良导电性和在嵌锂/脱锂过程中体积变化导致的容量快速衰减限制了其实际应用。将层状金属硫化物与石墨烯或碳纳米管等导电碳材料复合不仅可以提高其电化学储锂可逆比容量,而且可以显著增强其循环稳定性和高倍率特性。石墨烯因其优异的电子导电性、大的比表面积以及良好的柔韧性被广泛研究。然而很多研究主要集中于单一层状金属硫化物与碳材料复合,两种及以上的层状金属硫化物与碳材料复合的研究相对较少。与单一的金属硫化物相比,两种及以上的金属硫化物具有更多的氧化还原电对、多样的异质结构,显示了更好的电化学储锂性能。本工作主要是采用水热法合成了 MoS2-Bi2S3/石墨烯(MoS2-Bi2S3/rGO)和MoS2-Sb2S3/石墨烯(MoS2-Sb2S3/rGO)复合材料,并对其形貌、微观结构及其电化学储锂性能进行了表征和研究。以钼酸钠、硝酸铋、L-半胱氨酸和氧化石墨烯(GO)为原料通过一步水热法合成了 MoS2-Bi2S3/rGO复合材料。采用XRD、SEM、TEM和XPS等手段对样品进行了结构和形貌表征,并考察了其储锂性能。特别是当Mo和Bi物质的量之比为4时,MoS2-Bi2S3/rGO-2复合材料呈现了类蜂窝结构,相互交错的MoS2纳米片和Bi2S3颗粒均匀分布在卷曲的石墨烯片上,HRTEM图像中出现了很多断裂处和少层数的MoS2纳米片,暴露出大量的活性位点。结果表明,MoS2-Bi2S3/rGO-2复合材料显示了优异的储锂能力,在100 mA g-1电流密度下,其可逆比容量高达1140 mA h g-1,首次库伦效率为78.4%。此外,在高电流密度1000 mA g-1下可逆比容量达到886 mA h g-1,1000次循环以后,依然保持在811 mA hg-1,说明了其优异的循环和倍率特性。电化学性能增强的主要原因是细小的Bi2S3颗粒和少层数MoS2纳米片复合分散在石墨烯表面,改善了容纳锂离子的能力,提高了其电化学储锂可逆比容量和高倍率特性,同时保持了复合材料微观结构的稳定,增强了充放电循环性能。以合钼酸钠、三氯化锑、L-半胱氨酸和氧化石墨烯(GO)为原料通过一步水热法合成了MoS2-Sb2S3/rGO复合材料,该材料显示了在石墨烯表面或层中均匀的分布着Sb2S3棒,其表面生长着由卷曲的MoS2纳米片交错形成的厚度约为45 nm的MoS2层。MoS2-Sb2S3/rGO复合材料电极具有良好的电化学储锂性能,其可逆比容量在100 mA g-1电流密度下高达1081 mAhg-1,100圈循环之后仍然保持在1084 mAh g-1。此外,在高电流密度1000 mA g-1下其可逆容量达到765 mAh g-1,当电流密度恢复到100 mA g-1时,可逆比容量再次达到初始值。该材料在新一代高性能锂离子电池负极材料领域拥有广阔的应用前景。