近日，金鉬股份技術(shù)中心成功構(gòu)建出含有石墨烯二硫化鉬（MoS2）復(fù)合材料的高性能鋰離子電池，實現(xiàn)首次充放電比容量達(dá)1282mAh/g，循環(huán)20次后可逆比容量達(dá)793mAh/g。
MoS2是一種典型的過渡金屬硫化物半導(dǎo)體材料，因有層狀納米結(jié)構(gòu)和良好的物理化學(xué)性質(zhì)而備受關(guān)注。此外，大量的活性位點分散在層狀MoS2中，使得超薄層狀二硫化鉬具有較高的理論比容量（~670 mAh/g），比普通電極材料更有前途。然而，在循環(huán)過程中，其固有的導(dǎo)電性差及硫的電化學(xué)性質(zhì)較弱，導(dǎo)致電池容量嚴(yán)重衰減和倍率性能較差。
為了解決上述的問題，研究者采用了石墨烯改性MoS2層狀材料，既緩解了MoS2導(dǎo)電性差的問題，又彌補了石墨烯層狀結(jié)構(gòu)易坍塌的缺陷。具體來說，石墨烯二硫化鉬是一種由六方晶系的單層或多層MoS2組成的具有“三明治夾心”層狀結(jié)構(gòu)的化合物，優(yōu)勢有：1）層狀結(jié)構(gòu)有利于金屬鋰離子在層間快速嵌入和脫出；2）該負(fù)極材料在脫、嵌鋰前后體積膨脹率低和循環(huán)穩(wěn)定性高；3）具有較高的倍率容量669-1675mAh/g。
總的來說，與普通的電極材料相比，石墨烯二硫化鉬復(fù)合材料擁有更快的電子傳輸速率、更好的循環(huán)性能以及更長的使用壽命等優(yōu)點。該復(fù)合材料除了可以應(yīng)用在蓄電池中外，還能應(yīng)用于抗高溫晶體管、光電器件、微型相機(jī)鏡頭甚至海水淡化等領(lǐng)域中。
