高純WS2納米片，除了是一種良好的光熱診療藥物外，還是一種非常優(yōu)異的半導(dǎo)體材料。其除了能很好地作為正極材料的改性劑之外，還是新一代負(fù)極的優(yōu)選功能性原料。就低溫鋰電池來說，其若能選用含有二硫化鎢納米片的負(fù)極作為其中的一員的話，那將可以顯著延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的迴圈使用壽命。這是為什麼呢？
負(fù)極析鋰不僅僅會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池可以利用的鋰資源減少，容量下降，還會(huì)在負(fù)極表面形成鋰枝晶，而鋰枝晶會(huì)隨著電池的不斷迴圈而生長(zhǎng)，當(dāng)它生長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度的時(shí)候會(huì)穿透隔膜，引起正負(fù)極直接接觸，最後造成電池短路。
導(dǎo)致鋰離子電池負(fù)極析鋰的因素很多，例如正負(fù)極冗餘度設(shè)計(jì)不足，低溫充電，充電電流過大等。下面，主要介紹的是低溫下負(fù)極的析鋰機(jī)理。
低溫是誘發(fā)鋰離子電池析鋰的重要因素，低溫條件下負(fù)極的嵌鋰動(dòng)力學(xué)條件會(huì)變差，負(fù)極的比容量會(huì)降低，在較大的充電電流下很容易在負(fù)極表面形成鋰鍍層，甚至是鋰枝晶。來自德國(guó)慕尼克工業(yè)大學(xué)的Christian von Luders等人通過靜置電壓和中子衍射等手段對(duì)18650鋰離子電池在-2℃下析鋰的特點(diǎn)和機(jī)理進(jìn)行了研究，研究顯示在充電倍率超過0.5C的情況下會(huì)明顯的增加析鋰的數(shù)量，例如在0.5C情況下，負(fù)極表面鍍鋰約占整個(gè)充電總?cè)萘康?.5%左右，在1C倍率下，則達(dá)到了9%。
經(jīng)過上面內(nèi)容的介紹可知，要想延長(zhǎng)低溫鋰電池的壽命，可以減小負(fù)極的析鋰概率。而降低析鋰概率，則可以通過擴(kuò)大負(fù)極的儲(chǔ)鋰空間和鋰離子運(yùn)動(dòng)能力來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)今主要向負(fù)極中添加一定量的修飾劑來優(yōu)化負(fù)極性能，如高純WS2納米片。
