二硫化鎢納米片有望改善磷酸鐵鋰正極材料性能

來源：存能電氣  日期：2020-07-29 10:58  瀏覽量：次

二硫化鎢納米片有望改善磷酸鐵鋰正極材料性能。在鋰離子電池工業(yè)化推廣中，正極材料正成為其發(fā)展的主要瓶頸。與其他材料相比，低維度二硫化物納米片因具有層狀結(jié)構(gòu)和大表面積的特性，而被公眾認為是一種很有前景的鋰離子電池材料，可以有效降低與電解質(zhì)溶劑發(fā)生熱化學反應的概率。

二硫化鎢納米片有望改善磷酸鐵鋰正極材料性能

作為決定鋰離子電池性能的關鍵材料之一，正極材料是目前商業(yè)化鋰離子電池中的主要鋰離子來源。目前，已研制成功并得到應用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料鎳鈷錳酸鋰(NCM)和鎳鈷鋁酸鋰(NCA)等。

磷酸鐵鋰是我們再熟悉不過的一種正極材料，其因有較高的安全性和較低的生產(chǎn)成本等優(yōu)勢，而深受眾多制造商們的歡迎，但這并不能表示磷酸鐵鋰材料沒有不足的地方。為了彌補該正極材料的不足，科學家們使用了低維度二硫化物納米片對它進行改良，以獲得更高導電率、更大容量以及更好低溫性能等優(yōu)點的產(chǎn)品。

據(jù)化學材料研究者表示，高結(jié)晶度二硫化鎢納米片非常適合參與特種鋰電池正極材料的生產(chǎn)，這主要是因為其不僅具有較高的電化學性能，還有較好的耐溫性能。二硫化鎢納米片是鎢硫化物的一種，具有較好的熱學性能與力學性能，因此作為正極材料改性劑的話，能有效增強產(chǎn)品的抗高溫性能與抗低溫性能，降低自身發(fā)生化學反應的可能性，從而增強特種鋰電池安全性。

二硫化鎢納米片除了能很好地用來生產(chǎn)新一代的儲能負極材料外，還可以參與新型鋰電池正極材料的制備。在正極材料中，片狀二硫化鎢納米顆粒能為鋰離子插層脫嵌提供短距離開放通道，以及存有較高的理論比容量、較好的耐高低溫性能等特點，而能顯著提高磷酸鐵鋰電池正極材料的實際比能量密度和實用性能。

二硫化鎢納米片是鎢硫化物的一種，具有較好的熱學性能與力學性能，因此作為正極材料改性劑的話，能有效增強產(chǎn)品的抗高溫性能與抗低溫性能，降低自身發(fā)生化學反應的可能性，從而增強特種鋰電池安全性。

價格相對便宜的二硫化鎢納米片因在儲能領域表現(xiàn)非常突出，而被公眾認為有望取代鋰電池正極材料的鈷元素，進而使所生產(chǎn)的產(chǎn)品更能符合未來的需求。未來，二硫化鎢納米片在磷酸鐵鋰中的應用若能得到大面積推廣的話，相關制造商就能少擔心生產(chǎn)費用高和鈷資源供應緊張的問題了，同時消費者也可以得到更好的續(xù)航體驗。

什么是二硫化鎢納米片？

二硫化鎢納米片具有類似于石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)是很強的共價鍵，層間則是很弱的范德華力，層與層之間很容易剝離，所以具有較低的摩擦系數(shù)。

與二硫化鉬超細顆粒相比，二硫化鎢納米片更適合參與鋰離子電池電極的制備，這主要是因為它有與石墨烯相似的結(jié)構(gòu)，較大的比表面積以及良好的半導體性質(zhì)等特點，從理論上來說能顯著改善傳統(tǒng)鋰離子電池的不足。

另外，二硫化鎢納米片由于是一種層狀材料，而非常有利于鋰離子的運動，進而能高效減緩在大電流下充電電池的溫度上升速度。當今，隨著人們安全意識的不斷提高和新能源產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)展，片狀二硫化鎢納米材料有望成為緩解動力鋰電池安全問題的優(yōu)選材料。