储能锂电池电极材料含二硫化钨

与氧化钨一样,二硫化钨(WS2)也是稀有金属钨的一种化合物,也是一种典型的过渡金属钨半导体材料,其因有适中的层间距、较高的化学活性和良好的热化学稳定性等特点,而深受储能研究者的高度青睐,在储能锂电池电极材料领域具有良好的应用前景。

储能锂电池电极材料含二硫化钨图片

储能锂电池是一种常见的二次电池,主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜组成。所以,电极材料的性能将直接影响整个电池系统的质量。目前,常用的正极材料有磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂和锰酸锂,常用的负极材料有人造石墨和天然石墨,它们各有各的优缺点。

磷酸铁锂材料的优点是安全性高、寿命长和环保,缺点是可用能量密度达到了极限;三元材料的优点是能量密度高和环保,缺点是成本高、安全性和寿命一般;石墨负极材料的优点是电化学性能稳定和石墨来源丰富,缺点是克容量不足和层状结构稳定性有待提高等。

储能锂电池电极材料含二硫化钨图片

所以,为了弥补现有正负极材料的不足,研究者表示可以在电极材料生产时掺杂适量的过渡金属化合物如二硫化钨、三氧化钨、二硫化钼等。据悉,使用WS2超细粉末改性后的磷酸铁锂正极材料能容纳更多的带电锂离子,进而可以储能锂电池拥有更高的能量密度;使用WS2超细粉末改性后的石墨负极材料的克容量和层状结构稳定性也能得到大幅的提升。

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