二硫化钨碳纳米管负极材料的制备方法

与二硫化钨单独制成的负极相比,二硫化钨碳纳米管负极材料具有更为优秀的倍率性能与循环稳定性能,更适合参与钠离子电池的生产。那二硫化钨碳纳米管负极材料的制备方法是怎样的呢?

二硫化钨碳纳米管负极材料的制备方法图片

与石墨烯层状结构相类似的二硫化钨半导体,因物理化学性质鲜明与合成工艺简单等特点,而引起科学工作者的广泛关注。据研究者介绍,WS2纳米片作为钠离子电池负极材料虽然具有较高的初始比容量,但是由于其本身电子或离子电导率较低的原因,而使所制备出来的电极材料的倍率性能较差。此外,WS2在脱嵌钠离子过程中也会产生严重的体积膨胀,从而极大降低了其作为电极材料的循环稳定性。对此,研究者将二硫化钨与碳纳米管进行复合,复合出来的材料能很好地作为化学电池的负极。

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一种二硫化钨碳纳米管复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将钨源与碳纳米管分别置于双温区管式炉的上风区和下风区加热,得到氧化钨/碳纳米管前驱体;所述的上风区温度为800-1000°C,所述的下风区温度50-150°C。

(2)将单质硫、还原剂与上述(1)步所得的复合物充分搅拌后进行水热反应;水热反应温度180-250°C。

(3)将(2)步所得到的水热反应产物经煅烧除去硫,即可得到二硫化钨纳米片均匀包覆在碳纳米管的钠离子电池二硫化钨碳纳米管负极复合材料。

与传统生产工艺相比,该制备方法的工艺相对简单、原料成本更低、重复性更好、可操作性更强,且有利于工业化大规模生产,生产出来的产品具有高充放电比容量、良好倍率性能和循环稳定性能等特点。

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