游戏机电池电极用二硫化钨纳米颗粒

作为稀有金属化合物的代表材料，二硫化钨纳米颗粒是一种物理化学性质极为出色的二维材料，能很好地用作储能电极的生产原材料。含有二硫化钨超细颗粒的电极不仅拥有更高的安全系数，还有更好的耐使用性能，这使得其比普通电极材料更适合作为游戏机电池的一员。

今天，以锂离子电池为代表的高性能电池在新能源体系中不可或缺，对电网系统的调节配置和智能电网的建设起到至关重要的作用，同时支撑着便携式电子设备和新能源动力汽车的发展。因此，开发合适的电极材料，是发展锂离子电池的核心问题之一。

本文主要介绍的是以二硫化钨纳米颗粒为代表的二维纳米材料的微观结构对电化学机制的影响。二硫化钨具有类似石墨烯的二维片层结构，因而十分适合作为锂离子的嵌入/脱出材料；另外，其边缘原子已被证实为高效的析氢活性位点，因而极其适合用来作为锂离子电池负极材料及析氢催化剂的能源器件。

据悉，南京大学研究者开发了对二硫化钨掺杂结合表面刻蚀的调控手段，取得了突破性的析氢性能提高。在二硫化钨纳米片层合成过程中掺杂钻钴元素，以调控面内析氢惰性原子的氢吸附势，同时结合过氧化氢的刻蚀处理，得到了具有多孔结构的掺钴硫化钨纳米材料。

掺钴硫化钨纳米材料作为析氢催化剂，在酸性环境下（0.5 M硫酸水溶液）的过电压降到了-134 mV（阴极电流密度达到10 mA/cm2时），同时具有较低的塔菲尔斜率（76mV/dec），展现了优异的析氢催化性能。通过氮气吸附测试模拟得到材料的微观介孔分布结果，发现经刻蚀处理的掺钴硫化钨样品具有更多的50nm以上介孔。另外，硫化钨片层中掺钴区域的表面静电势显著降低，为我们深入理解催化剂内部电化学机制提供了新的角度。

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