就新一代的鋰電池正極材料來說,其之所以較適合選用過渡金屬二硫化鎢納米片來作為改性劑的原因是,該納米片具有比石墨烯更大的層間距與更好的熱力學(xué)性能。換句話來說,含有二硫化鎢納米片的化學(xué)電池?fù)碛休^為優(yōu)秀的充放電倍率性能與安全性能,更適合為現(xiàn)代的數(shù)碼相機提供能量。下面,我們一起來瞭解一下二硫化鎢的生產(chǎn)工藝。
一種製備二維二硫化鎢的方法的具體步驟如下:
1、清洗襯底。
(1)按尺寸挑選矽片,處理後矽片表面覆蓋了一層二氧化矽,二氧化矽表面拋光, 二氧化矽的厚度可以是100-300nm,形成二氧化矽/矽襯底。該襯底放置於加入洗潔劑的去 離子水中,超聲30-60min;
(2)將襯底用去離子水沖洗乾淨(jìng)並在去離子水中超聲10-30min;
(3)將襯底放入無水乙醇溶液中超生10-20min後取出用去離子水沖洗乾淨(jìng)並在去離子水中超聲10-20min;
(4)將襯底放入丙酮溶液中超聲15-25min後取出用去離子水沖洗乾淨(jìng)並在去離子水中超聲10-20min,最後放置于無水乙醇中備用。
2、將一定重量的S放置于石英舟中並將其置於距管式爐進氣口25cm處;將一定重量的WO3放置于另外一個石英舟中,將二氧化矽/矽襯底斜搭在石英舟上,將其置於加熱區(qū)中心。管式爐預(yù)先通氮氣25-60分鐘,氮氣流量為60-200sccm,將管中空氣排淨(jìng)。
3、將氮氣流量調(diào)整為50-200sccm,以15-30℃/min的加熱速度將管式爐升溫至800-950℃,保溫15-45min。
4、待管式爐自然降溫到室溫時,降至室溫時取出樣品,打開爐蓋取出樣品。
該生產(chǎn)方法的優(yōu)勢如下:(1)二維二硫化鎢的生長過程可控;(2)製備的二維二硫化鎢面積大,三角形晶粒的邊長可達(dá)120μm左右,連續(xù)薄膜的橫向尺寸可達(dá)毫米量級;(3)簡化了襯底的清洗方式、過程,減少了清洗襯底的操作步驟;(4)採用常壓化學(xué)氣相沉積法,不需要抽真空過程,進一步減少了操作步驟,使得實驗可以快捷方便地進行。