化學氣相沉積法製備WS2納米片負極材料

作為典型的類似於石墨烯二維層狀的納米材料,WS2納米片具有較大層間距的片層狀結構、較高的理論比容量以及較強的電子傳輸能力等優點,因此在鋰離子電池負極材料中具有良好的發展應用前景。那麼,化學氣相沉積法應如何製備WS2納米片負極材料呢?

鋰離子電池圖片

化學氣相沉積法(CVD)製備WS2 納米片分為2種。第一類是將W的前驅體沉積在基體上,然後通入S蒸氣或 H2S氣體進行硫化,在高溫環境下形成WS2納米片;第二種是將W和S都以氣體發生反應生成WS2納米片。

Peimyoo等使用是三氧化鎢為前驅體,在Ar氣氛圍中蒸發與S蒸氣反應,通過控制反應時間,形成單層(1L)和雙層(2L)的WS2納米片,純淨且缺陷少。

Fu等採用三氧化鎢粉末為前驅體,混合分散於乙醇(C2H6O)中,附著在Si/SiO2襯底,在氬氣和H2混合氣體中用S粉進行硫化,成功制得超薄的WS2納米片。

二硫化鎢納米片圖片

雖然化學氣相沉積法能夠在較短時間內獲得形貌均一、厚度可控的單層WS2納米薄片,但是所需實驗條件非常苛刻,很難應用于大量生產中,目前僅能實現於實驗室的研究中。

其實,WS2納米片的製備方法不僅僅是只有化學氣相沉積法,還有水熱法、液相剝離法和鋰離子插層剝離法等。其中,化學氣相沉積法和水熱法屬於自下而上的合成法,而液相剝離和鋰離子插層剝離屬於自上而下的合成法。

 

 

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