石墨烯二硫化钼构建高性能锂离子电池

近日，金钼股份技术中心成功构建出含有石墨烯二硫化钼（MoS2）复合材料的高性能锂离子电池，实现首次充放电比容量达1282mAh/g，循环20次后可逆比容量达793mAh/g。

MoS2是一种典型的过渡金属硫化物半导体材料，因有层状纳米结构和良好的物理化学性质而备受关注。此外，大量的活性位点分散在层状MoS2中，使得超薄层状二硫化钼具有较高的理论比容量（~670 mAh/g），比普通电极材料更有前途。然而，在循环过程中，其固有的导电性差及硫的电化学性质较弱，导致电池容量严重衰减和倍率性能较差。

为了解决上述的问题，研究者采用了石墨烯改性MoS2层状材料，既缓解了MoS2导电性差的问题，又弥补了石墨烯层状结构易坍塌的缺陷。具体来说，石墨烯二硫化钼是一种由六方晶系的单层或多层MoS2组成的具有“三明治夹心”层状结构的化合物，优势有：1）层状结构有利于金属锂离子在层间快速嵌入和脱出；2）该负极材料在脱、嵌锂前后体积膨胀率低和循环稳定性高；3）具有较高的倍率容量669-1675mAh/g。

总的来说，与普通的电极材料相比，石墨烯二硫化钼复合材料拥有更快的电子传输速率、更好的循环性能以及更长的使用寿命等优点。该复合材料除了可以应用在蓄电池中外，还能应用于抗高温晶体管、光电器件、微型相机镜头甚至海水淡化等领域中。

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