超级电容器用WS2纳米片
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2020年12月31日 星期四 18:45
- 作者:Xiaoting
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具有卓越电化学性能的WS2纳米片,除了可以用作锂离子电池的电极材料之外,还能用来作为超级电容器的电极材料。下面我们一起来了解一下二硫化钨片状材料在超电中的应用。
1T-WS2材料的电子结构具有金属特性,并且WS2与其他TMD相比是一种半导体材料,因此为其在超级电容器电极材料的应用提供了可行性。
Khalil等人利用水热合成法制备了NH4+离子嵌入的1T-WS2纳米带,并与2H-WS2纳米材料的电化学性能进行对比。由于1T-WS2纳米带具有金属电子结构,因此在电容值和循环稳定性上表现出更优异的性能,在0.5Am-2的电流密度下,1T-WS2的比电容值为2813uF/cm2,远大于2H-WS2 (223.3uF/cm2)。并且在循环充放电2000次后,1T-WS2的比电容值为原来的35%~40%,而2H-WS2的比电容值仅保留原来的20%,这说明1T-WS2具有更加优良的循环寿命。但是,通过对样品进行阻抗测试,发现1T-WS2的传荷电阻和内部串联电阻均远于2H-WS2,这对其在高功率要求的电能储能系统应用中产生很大阻碍。
Hu等人利用两步法,以氧化铝阳极(AAO)为基底,成功制备了CTs/AAO薄膜,再利用CVD法以(NH4)2WS4为前体,制备WS2NPs/CT纳米复合材料,并应用于超级电容的电极。过电化学性能表征,所得样品在3M KOH电解液中具有优异的电容量和稳定性。 CTS/AAO薄膜和WS2与CT的混合物相比,WS2 NPs/CT复合材料提供了大的比电容值,在1A/g电流密度下为536Fg,并且在10A/g的较高电流密度下仍保持了337F/g的比电容值。值得一提的是,WS2 NPs/CT复合材料在循环伏安法测试和恒电流充放电测试中,均表现出明显的赝电容现象,这说明WS2纳米颗粒在充放电过程中,W4+存在氧化还原反应,与W6+相互转换,为WS2纳米颗粒在超级电容器中的应用提供了更多可能性。
就已有的报导而言,WS2纳米片在电子储能方面较多地应用于锂电池中,其在超级电容器电极材料中的应用仍有待开发。
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