與二維材料石墨烯相比,WS2納米片雖然與它具有相似的層狀結(jié)構(gòu),但物理化學(xué)性質(zhì)卻相差甚遠。二硫化鎢片狀材料除了有較大的層間距之外,還有良好的化學(xué)穩(wěn)定性與較小的固有電阻,是一種具有非常廣闊應(yīng)用前景的儲能電池陽極材料添加劑。
相比商業(yè)化二次電池來說,二硫化鎢陽極材料更有利於半徑較小鋰離子脫出與嵌入,這也就說該陽極材料具有更好的充放電倍率性能。
隨著社會的發(fā)展,儲能電池在社會中佔據(jù)了越來越重要的地位。截至2015年底,我國儲能裝機量為22.8GW,約占全國電力總裝機量的1.7%。預(yù)計到2025年,儲能電池產(chǎn)業(yè)將會實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展,形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系,特別是鋰電池類,成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟新增長點。
目前,儲能電池主要有三大應(yīng)用領(lǐng)域:電力儲能、家用儲能以及基站儲能,其中通信基站的後備電源領(lǐng)域現(xiàn)有比重較大,占到整個儲能電池市場將近一半的份額。
從性能來看,儲能電池的製備更強調(diào)電池容量和使用壽命,特別是運行時穩(wěn)定性要強,另外就是電池模組的一致性要好,生產(chǎn)成本要低,因此其要求組成材料的膨脹率要小,能量密度要高。
高能量密度WS2納米片,因更有利於鋰離子運動,降低材料結(jié)構(gòu)變形概率,而非常適合作為陽極材料的重要組分,在很大程度上能提高儲能電池的迴圈壽命和容量,此外充放電性能也會更好。