新能源清障車鋰電池正極用WS2納米片

作為稀有金屬硫化物典型的半導體材料，WS2納米片因有與石墨烯相似的層狀結構，而具備優異的電化學性能，常用來生產高品質的鋰電池正極材料。與商用的正極相比，含有二硫化鎢納米片的正極材料不僅具有較為優異的導電性能，還有更為良好的迴圈性能與更小的安全隱患，更適合應用於新能源清障車中。下面，我們一起來瞭解一下層狀二硫化鎢的基本資訊。

WS2納米片是最早發現並受到較多研究的過渡金屬硫化物（TMD）之一，它具有TMD家族所共有的較弱的層間范德華力，易於通過剝離製備成單層或多層納米薄片，由於其納米結構具有更好的穩定性和半導體特性，在儲能器件中具有廣闊的應用前景。

在鋰離子電池中，二硫化鎢片狀材料主要是用來作為正極材料，其能使活性鋰離子較為容易地從電極材料中嵌入或脫出。但是對於多層無序堆疊的WS2晶體材料而言，在脫嵌過程中容易發生結構的不穩定。同時，其較低的平均電壓與能量密度也限制了該材料在鋰電池的應用。

針對上述的問題，研究者將WS2原料物理剝離成層間粘結力較低的多層納米薄片，並在2mg/ml的氯磺酸中進行強酸處理使納米薄片表面賦有酸性官能團。通過熱重分析，酸化後的WS2表現出更加優良的熱穩定性，在700°C以上才發生氧化反應。同時，他們還發現隨著鋰離子的插層嵌入，二硫化鎢納米片的層狀結構發生體積膨脹，導致導電顆粒之間的連接有所損失。

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