作為稀有金屬二硫化物半導(dǎo)體材料的主要代表之一,二硫化鎢納米片除了有良好的潤滑性能外,還有非常優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能與表面效應(yīng)等特點(diǎn),因而被眾多材料化學(xué)家認(rèn)為是一種極為有發(fā)展?jié)摿Φ呢?fù)極材料。對於新一代的航太鋰電池來說,其若能選用二硫化鎢納米片來作為負(fù)極材料的話,那將能顯著優(yōu)化整個(gè)航天器的綜合性能,比如充放電迴圈特性。
二硫化鎢納米材料是鎢和硫的化合物,英文為tungsten disulfide nano material,分子式為WS2,分子量為247.97,密度7.6g·cm-3,狀態(tài)為黑灰色粉末,在自然界中以輝鎢礦的形式存在。
二硫化鎢納米片由於顆粒尺寸較小和晶體結(jié)構(gòu)較為複雜的原因,而具備較強(qiáng)的儲(chǔ)荷能力和較大的比表面積,因此能很好地用來作為負(fù)極材料添加劑。與普通的負(fù)極材料相比,含有二硫化鎢納米片的負(fù)極材料更有利於活性鋰離子的運(yùn)動(dòng),同時(shí)也可以儲(chǔ)存更多的鋰離子,進(jìn)而能在很大程度上提高航太鋰電池的充放電倍率性能和容量。
下麵,主要為大家介紹的是一種操作簡單且產(chǎn)物純度較高的二硫化鎢納米材料製備方法。
將自製的三氧化鎢納米顆粒前驅(qū)體(WO3)與硫(S)粉混合,在自製的反應(yīng)裝置氫氣中,與550-750°C下煆燒就可以得到二硫化鎢納米顆粒。在反應(yīng)中之所以選用氫氣來代替硫化氫的原因是,減少對周圍環(huán)境的污染以及防止操作人員中毒。