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V2C@MoS2复合材料的制备及其储锂性能研究*

2021-10-13胡宪伟王晓丽石忠宁王兆文

功能材料 2021年9期
关键词:复合材料

李 博,胡宪伟,李 卓,王晓丽,石忠宁,王兆文

(1.东北大学冶金学院 多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室,沈阳 110819;2.东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳 110819)

0 引 言

近年来,锂离子电池因其高能量密度、高工作电压、较长的循环寿命以及无记忆效应等诸多优点而成为应用最为广泛的储能装置[1-2]。随着人们对可持续发展和生态保护意识的不断增强,以二次电池为动力的电动汽车将逐渐取代传统燃油汽车。然而,常用的商业化锂离子电池能量密度较低,并不能满足电动汽车的需要[3]。锂离子电池的能量密度主要受电极材料所影响,石墨负极的理论比容量仅为372 mAh/g,且结构稳定性较差,这些缺陷极大地限制了锂离子电池的发展[4-5]。因此,开发新型高性能锂离子电池负极材料成为当今锂离子电池研究领域的热点问题。

二硫化钼(MoS2)是一种典型的过渡金属硫化物,具有石墨烯状的层状结构,同时具有高的理论比容量(669 mAh/g)[6]。然而,MoS2作为锂离子电池负极材料也存在着一些问题,如自身的导电性较差,电荷转移效率较低,并且在充放电过程中会发生较大的体积膨胀,从而导致材料的循环稳定性较差[7-8]。针对上述问题,目前常用的解决方案主要有两种:第一种是设计具有低维结构的MoS2纳米材料,例如MoS2纳米片[9]、MoS2纳米棒[10]、MoS2纳米管[11]以及MoS2纳米球[12]等,这种低维纳米结构可以有效地缩短锂离子在材料中的扩散路径,提升电荷转移效率,从而显著提升材料的电化学性能;……

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