新能源清障车锂电池正极用WS2纳米片

作为稀有金属硫化物典型的半导体材料，WS2纳米片因有与石墨烯相似的层状结构，而具备优异的电化学性能，常用来生产高质量的锂电池正极材料。与商用的正极相比，含有二硫化钨纳米片的正极材料不仅具有较为优异的导电性能，还有更为良好的循环性能与更小的安全隐患，更适合应用于新能源清障车中。下面，我们一起来了解一下层状二硫化钨的基本信息。

WS2纳米片是最早发现并受到较多研究的过渡金属硫化物（TMD）之一，它具有TMD家族所共有的较弱的层间范德华力，易于通过剥离制备成单层或多层纳米薄片，由于其纳米结构具有更好的稳定性和半导体特性，在储能器件中具有广阔的应用前景。

在锂离子电池中，二硫化钨片状材料主要是用来作为正极材料，其能使活性锂离子较为容易地从电极材料中嵌入或脱出。但是对于多层无序堆栈的WS2晶体材料而言，在脱嵌过程中容易发生结构的不稳定。同时，其较低的平均电压与能量密度也限制了该材料在锂电池的应用。

针对上述的问题，研究者将WS2原料物理剥离成层间粘结力较低的多层纳米薄片，并在2mg/ml的氯磺酸中进行强酸处理使纳米薄片表面赋有酸性官能团。通过热重分析，酸化后的WS2表现出更加优良的热稳定性，在700°C以上才发生氧化反应。同时，他们还发现随着锂离子的插层嵌入，二硫化钨纳米片的层状结构发生体积膨胀，导致导电颗粒之间的连接有所损失。

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