快充鋰電池用WS2

作為稀有金屬二硫化物的經典材料，WS2具有獨特的晶體結構、優異的理化性能以及可調節的禁帶寬度，因此相比石墨烯來說在光電器件領域中有著更大的應用前景。就目前盛行的快充鋰電池來說，其電極材料若能選用二硫化鎢納米顆粒來作為重要添加劑的話，那將能明顯增強材料結構的穩定性，防止出現坍塌的現象，進而導致電池實際可充放電容量嚴重衰減的問題。

石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個原子層厚度的准二維材料，所以又叫做單原子層石墨。

在能源領域中，石墨烯的應用是最火熱，也是最被看好的方向，既可以加入鋰離子電池正極材料（磷酸鐵鋰等）中，提高材料的導電性，又可以加入到新的負極材料（中間相炭微球等）中，提升電極材料的性能。但是，其由於價格偏高的原因，在實際應用中受到很大的制約。

那麼，石墨烯作為負極材料有哪些缺點呢？

（1）克容量不足，難以滿足動力電池的實際需求；（2）純度較低，副反應較多；（3）層狀結構穩定性較差，經過長時間充放電迴圈後易坍塌，導致比容量嚴重下降以及儲能壽命大幅度縮短；（4）倍率性能較差，不能進行大電流充放電，則否會損害電池；（5）充放電平臺過低。

由此可知，石墨烯除了製造費用較大外，作為負極材料還有很多不足之處。因此，現在有很多研究者開始使用高結晶度WS2超細顆粒來取代石墨烯作為負極材料。其原因除了是二者的結構相似外，二硫化鎢的克容量、純度和熱化學穩定性等其他性能都較為優越，更能符合快充鋰電池的要求。