金屬相MoS2作陽極材料 提高鋰電池性價比

一種由純金屬二硫化鉬( MoS2)製成的新型多孔納米管結構,被用於儲能領域的研究中,作為鋰離子電池的陽極材料,能顯著提高鋰電池性價比。

二硫化鉬圖片

二硫化鉬是電化學研究中的一種常用材料,具有較高理論容量,所以在鋰離子電池領域受到高度重視。但是,其由於固有電導率偏低以及在充放電迴圈過程中極易於分解的缺點,因此在實際應用過程中受到較大的阻礙。為此,相關科學家常將它與導電碳材料進行複合,以提高可充電電池的性能,但是這種方法會明顯加大費用,同時還面臨著電解質消耗以及MoS2與鋰反應的問題。

具有更高固有電導率和更多插入位置的MoS2金屬相,是目前作為陽極材料探索性研究重點,希望通過對它的研究來促進鋰離子電池的充電速率和迴圈性能,並降低蓄電池對更多導電添加劑的依賴。

鋰電池圖片

MoS2的金屬相在自然界中很少見,金屬相屬於亞穩態,近期研究者在製造它們時所用的溶劑熱實驗法都用了添加劑或者底物,而傳統的製備方法是使用鹼金屬嵌入和剝離,在工業生產中這可能是一種極為複雜且危險的方法,因此在當今的社會上正常不被採納。

近期,美國東北大學機械工業工程系的一個課題組創建了一個由純金屬相MoS2 製成的多孔納米管電極。他們使用陽極氧化鋁納米管對該陽極材料進行範本化製作:2D金屬MoS2納米片可以垂直排列,進而在管內形成中空多孔結構,然後再將其蝕刻掉。

從目前的礦產資源分佈來看,我國有較為豐富的鉬資源,占全國鉬儲量的35.7%,居首位。相對其他稀有金屬材料來說,鉬礦的價格相對合理,製造的金屬相MoS2費用也不會很高,作為陽極材料,在一定程度上提高鋰電池性價比。

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