快充锂电池用WS2

作为稀有金属二硫化物的经典材料,WS2具有独特的晶体结构、优异的理化性能以及可调节的禁带宽度,因此相比石墨烯来说在光电器件领域中有着更大的应用前景。就目前盛行的快充锂电池来说,其电极材料若能选用二硫化钨纳米颗粒来作为重要添加剂的话,那将能明显增强材料结构的稳定性,防止出现坍塌的现象,进而导致电池实际可充放电容量严重衰减的问题。

快充锂电池用WS2图片

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。

在能源领域中,石墨烯的应用是最火热,也是最被看好的方向,既可以加入锂离子电池正极材料(磷酸铁锂等)中,提高材料的导电性,又可以加入到新的负极材料(中间相炭微球等)中,提升电极材料的性能。但是,其由于价格偏高的原因,在实际应用中受到很大的制约。

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那么,石墨烯作为负极材料有哪些缺点呢?

(1)克容量不足,难以满足动力电池的实际需求;(2)纯度较低,副反应较多;(3)层状结构稳定性较差,经过长时间充放电循环后易坍塌,导致比容量严重下降以及储能寿命大幅度缩短;(4)倍率性能较差,不能进行大电流充放电,则否会损害电池;(5)充放电平台过低。

由此可知,石墨烯除了制造费用较大外,作为负极材料还有很多不足之处。因此,现在有很多研究者开始使用高结晶度WS2超细颗粒来取代石墨烯作为负极材料。其原因除了是二者的结构相似外,二硫化钨的克容量、纯度和热化学稳定性等其他性能都较为优越,更能符合快充锂电池的要求。

 

 

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