WS2纳米片在锂离子电池中的应用

二硫化钨纳米片因能在很大程度上增强了电子传输能力、电解质的可及性和电容性能,而在锂离子电池的应用中有巨大的发展潜力。然而,在实际应用中,WS2纳米片由于电导率较差,循环过程中体积易膨胀等问题制约了其进一步的发展。因此,为了弥补上述的不足,研究者对二硫化钨纳米片材料进行了改性。

WS2纳米片在锂离子电池中的应用图片

有研究者使用Hummers方法制备氧化石墨烯(GO),然后在水热条件下用适量的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂制备出叶状层状WS2-NG复合物,作为锂电池的阳极,该材料显示出极好的电化学性能,幷研究了CTAB用量对WS2层数的影响,最佳的复合材料(CTAB/前体比例为1:1)在电流密度为100mAh/g时表现出高达905mAh/g的比容量,优异的循环性(100次循环平均每个循环容量衰减0.08%)和良好的速率性能(容量保持率为80%)。

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此外,还有研究者通过水热和硫化物还原反应成功制备了WS2-Super P纳米复合材料。Super P(50nm)作为导电添加剂,有利于减小纳米复合材料的尺寸,提高纳米复合材料的分散性,从而加速WS2-Super P纳米复合电极与电解液的嵌入/萃取反应。该材料应用于锂离子电池中,与纯二硫化钨相比,WS2-Super P纳米复合材料的初始放电容量为421mAh/g,初始库仑效率高达81%,电荷转移阻抗低,第200次循环后为389mAh/g。

作为典型的类石墨烯二维层状纳米材料,WS2纳米片受到各领域研究人员的关注。

 

 

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