一種由純金屬二硫化鉬( MoS2)製成的新型多孔納米管結(jié)構(gòu),被用於儲能領(lǐng)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(jià)比。
二硫化鉬是電化學(xué)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(lǐng)域受到高度重視。但是,其由於固有電導(dǎo)率偏低以及在充放電迴圈過程中極易於分解的缺點(diǎn),因此在實(shí)際應(yīng)用過程中受到較大的阻礙。為此,相關(guān)科學(xué)家常將它與導(dǎo)電碳材料進(jìn)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(fèi)用,同時(shí)還面臨著電解質(zhì)消耗以及MoS2與鋰反應(yīng)的問題。
具有更高固有電導(dǎo)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(diǎn),希望通過對它的研究來促進(jìn)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(dǎo)電添加劑的依賴。
MoS2的金屬相在自然界中很少見,金屬相屬於亞穩(wěn)態(tài),近期研究者在製造它們時(shí)所用的溶劑熱實(shí)驗(yàn)法都用了添加劑或者底物,而傳統(tǒng)的製備方法是使用鹼金屬嵌入和剝離,在工業(yè)生產(chǎn)中這可能是一種極為複雜且危險(xiǎn)的方法,因此在當(dāng)今的社會上正常不被採納。
近期,美國東北大學(xué)機(jī)械工業(yè)工程系的一個課題組創(chuàng)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(jìn)行範(fàn)本化製作:2D金屬M(fèi)oS2納米片可以垂直排列,進(jìn)而在管內(nèi)形成中空多孔結(jié)構(gòu),然後再將其蝕刻掉。
從目前的礦產(chǎn)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(jià)格相對合理,製造的金屬相MoS2費(fèi)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(jià)比。