WSe2纳米片的储锂机制和电化学性能

目前,石墨负极已经无法满足当前社会对于锂离子电池高能量密度和功率密度的需求,所以设计制备具有优良储锂性能的新型负极材料对下一代锂离子电池的发展尤为关键。WSe2纳米片(二硒化钨纳米片)因具有较大的层间距和密度,而被众多研究者认为是下一代理想型负极材料的优选制备原料,能在很大程度上提高材料的锂离子扩散能力与体积比能量密度。那么,WSe2纳米片的储锂机制和电化学性能是怎样的呢?

二维层状WSe2纳米片的储锂机制和电化学性能

WSe2电极可以贡献稳定的可逆比容量,并表现出优异的倍率性能,在恒电流下循环100圈能够保持较高的比容量618mAh/g;在1000mA/g的大电流下可充放电1500圈,表现出超长的循环寿命。更为重要的是,在第一次充放电过程中,山东大学研究者对WSe2电极片进行了原位Raman、异位XRD、异位TEM以及电化学交流阻抗谱的表征。其结果表明了的储锂机制是可逆的转换反应,总反应式可以归结为:WSe2+4Li++4e- ↔W+2Li2Se。

WSe2纳米片电化学性能图片

WSe2纳米片电化学性能图片

真空高温煅烧法制备层状WSe2纳米片

(1)将化学脱合金化获得的W粉与Se粉按照原子比1:2.1在研钵中研磨30min混合均匀之后,真空密封于内径14mm,长度10cm的石英管中,备用。

(2)将真空封装于石英管的W粉与Se粉的混合物放入电阻炉中,现在250°C中保温3h,使融化的液体Se扩散至金属W的纳米孔中,然后再于650°C煅烧10h,得出WSe2。

 

 

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