WS2空心球在钠电池负极材料中的应用

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二硫化钨(WS2)粉末除了能用来制造固体润滑剂、石油催化剂和芯片晶体管之外,还适合制造负极材料,主要是归因于WS2具有层状结构,而且层与层之间的距离较为适中,进而赋予它良好的储钠性能、较快的电子传输速率和优异的热化学稳定性等优点。

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什么是二硫化钨量子点?

二硫化钨量子点TEM图(图源:燕山大学工学)

二硫化钨(Tungsten Disulfide,WS2)是由过渡金属钨与非金属硫元素共同组合成的一种黑色粉末,具有较低的摩擦系数,良好的热力学稳定性、催化活性和储荷性能等特点,因而广泛应用于储能电池、石油化工、光电器件及医学生物成像等领域。然而,受本身结构影响,普通WS2材料的实际性能幷没有理论性能那么高,因而可以通过改善形貌的方式来提高实际性能。

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不同形貌二硫化钨的制备(二)

二硫化钨图片

二硫化钨(WS2)的形貌除了有纳米管、纳米片和纳米花之外,还有纳米棒、量子点、微球和具有富勒烯结构的WS2等。不同形貌的WS2的物理化学性质、生产方法和应用效果略有不同。

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不同形貌二硫化钨的制备(一)

二硫化钨图片

作为过渡金属硫族化合物的典型代表,二硫化钨(Tungsten Disulfide,WS2)是一种黑色粉末,是一种二维度的半导体材料,具有与石墨烯相似的层状结构,特点主要包括良好的润滑性能、光电性能、耐热性和化学稳定性等,所以广泛应用于光电、润滑、储能等领域。值得一提是,不同形貌的WS2的性能和应用效果存在一定的区别。

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二硒化钨纳米花的生产

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作为一种典型的过渡金属化合物,二硒化钨(WSe2)具有较低的导热率、良好的润滑性能、优异的半导体效应、耐高温和耐腐蚀等特,因而在高温固体润滑剂、高效太阳能电池和高性能绝热陶瓷材料等方面具有广泛的应用前景。然而,现有的WSe2工艺普遍存在设备昂贵、生产温度高和对反应气氛要求高等缺点,所以不利于大规模工业化生产。

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二硼化钨陶瓷的生产

WB2晶体结构图(图源:曹晓舟/无机材料学报)

作为一种典型的过渡金属硼化物,二硼化钨(WB2)是一种新型的超硬材料,具有高熔点、高硬度(硬度大于或等于40GPa)、高电导率和优良的耐磨性等特点,因而广泛应用于高温结构材料、耐火材料、电极材料等领域。

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什么是一硼化钨?

一硼化钨图片

与一碳化钨(WC)粉末一样,一硼化钨粉末也是由过渡金属钨元素与非金属元素组合成的一种无机化合物,具有极为出色的热力学性能,广泛应用于航天、航空、军事、国防、电子产品等领域。注:钨(W)是一种过渡金属元素,原子序数为74,位于周期表中的第六周期第VIB族;硼(B)和碳(C)都属于非金属元素,原子序数分别为5和6,分别位于周期表中的第二周IIIA族和IVA族。

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破甲弹用钽钨合金药型罩

钽钨合金药型罩图片

爆炸成形侵彻体(EFP)战斗部药型罩除了可以用紫铜、纯铁、纯钽、钽合金和纯铌来制造之外,还可以用高密度的钽钨合金(TaW合金)来制作。根据原料配比的不同,TaW合金可以分别钽2.5钨、钽5钨和钽10钨材料,它们均具有出色的热力学性能,均适合制作药型罩,并应用于破甲弹中。

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钽钨合金的生产方法

钽钨合金图片

钽钨合金(TaW合金)是一种高密度的材料,具有较高的熔点、较高的抗拉强度、良好的动态延展性和耐腐蚀性等特点,适合爆炸成形侵彻体(EFP)战斗部药型罩。研究表明, 钽2.5钨合金药型罩的侵彻性能比紫铜药型罩的侵彻性能高30%~35%。然而,钽2.5钨材料的现有生产方法存在较大的不足,即产品晶粒粗大且不均匀和各项同性较差,因而导致材料在实际应用中受到限制。

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如何提高四硼化钨超硬材料的性能?

中钨在线切削刀具图片

四硼化钨(Tungsten Tetraborate,WB4)是由钨元素和氧元素组成的一种黑色粉末,是一种新型的超硬材料,具有高硬度、耐高温、耐磨损、良好的化学稳定性和中子吸收效果等特点,适合应用于切削工具中。然而,在高于1000℃下,WB4会分解成硬度较低的WB2(二硼化钨),从而降低材料的力学性能。

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