船用鋰電池負極材料用WS2納米片

在船用鋰電池負極材料中應用的WS2納米片具有與石墨烯相似的結構，性能獨特，有著大的表面積、良好的電子流動性和高電子態密度，表現出優異的電化學性能，因此 WS2納米片在二次電池的應用中有著巨大的發展潛力。

然而，WS2納米片在鋰離子電池中的實際應用由於電導率較差，迴圈過程中體積膨脹等問題制約了其進一步的發展。

電導率，又稱為導電率，在介質中該量與電場強度E之積等於傳導電流密度J，而影響它的因素主要有溫度、摻雜程度以及各向異性。正常，半導體材料電的電導率隨著溫度的升高而增加，且在一段溫度值域內，電導率可以被近似為與溫度成正比。

體積膨脹是指材料隨溫度的升高，體積增大的現象。對於WS2納米片在船用鋰電池應用中，經長期的迴圈充放電材料的體積會明顯增大。這不僅會明顯導致電極材料粉化嚴重並從集流體上脫落，進入電解液中無法貢獻容量，還會造成電極材料容量急劇衰減，主要是因為破裂的電極表面會與電解液表面直接接觸，反復形成新的絕緣的固態電解質膜（SEI layer）導致電極導電性下降。

為了緩解WS2納米片負極材料的不足，科學家是將它與導電聚合物或碳材料進行組合，比如無定形碳（Super P）、石墨烯（GO）和碳納米管（CNT）等，這樣能明顯提高船用鋰電池的綜合性能，如電化學性能與續航性能。

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