化学气相沉积法制备WS2纳米片负极材料

作为典型的类似于石墨烯二维层状的纳米材料,WS2纳米片具有较大层间距的片层状结构、较高的理论比容量以及较强的电子传输能力等优点,因此在锂离子电池负极材料中具有良好的发展应用前景。那么,化学气相沉积法应如何制备WS2纳米片负极材料呢?

锂离子电池图片

化学气相沉积法(CVD)制备WS2 纳米片分为2种。第一类是将W的前驱体沉积在基体上,然后通入S蒸气或 H2S气体进行硫化,在高温环境下形成WS2纳米片;第二种是将W和S都以气体发生反应生成WS2纳米片。

Peimyoo等使用是三氧化钨为前驱体,在Ar气氛围中蒸发与S蒸气反应,通过控制反应时间,形成单层(1L)和双层(2L)的WS2纳米片,纯净且缺陷少。

Fu等采用三氧化钨粉末为前驱体,混合分散于乙醇(C2H6O)中,附着在Si/SiO2衬底,在氩气和H2混合气体中用S粉进行硫化,成功制得超薄的WS2纳米片。

二硫化钨纳米片图片

虽然化学气相沉积法能够在较短时间内获得形貌均一、厚度可控的单层WS2纳米薄片,但是所需实验条件非常苛刻,很难应用于大量生产中,目前仅能实现于实验室的研究中。

其实,WS2纳米片的制备方法不仅仅是只有化学气相沉积法,还有水热法、液相剥离法和锂离子插层剥离法等。其中,化学气相沉积法和水热法属于自下而上的合成法,而液相剥离和锂离子插层剥离属于自上而下的合成法。

 

 

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