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(rèn)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(xué)反應(yīng)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(guān)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(yīng)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(bǔ)該正極材料的不足，科學(xué)家們使用了低維度二硫化物納米片對它進(jìn)行改良，以獲得更高導(dǎo)電率、更大容量以及更好低溫性能等優(yōu)點(diǎn)的產(chǎn)品。

據(jù)化學(xué)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?yàn)槠洳粌H具有較高的電化學(xué)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(xué)性能與力學(xué)性能，因此作為正極材料改性劑的話，能有效增強(qiáng)產(chǎn)品的抗高溫性能與抗低溫性能，降低自身發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性，從而增強(qiáng)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(chǔ)能負(fù)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(diǎn)，而能顯著提高磷酸鐵鋰電池正極材料的實(shí)際比能量密度和實(shí)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(xué)性能與力學(xué)性能，因此作為正極材料改性劑的話，能有效增強(qiáng)產(chǎn)品的抗高溫性能與抗低溫性能，降低自身發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性，從而增強(qiáng)特種鋰電池安全性。

價(jià)格相對便宜的二硫化鎢納米片因在儲(chǔ)能領(lǐng)域表現(xiàn)非常突出，而被公眾認(rèn)為有望取代鋰電池正極材料的鈷元素，進(jìn)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(yīng)用若能得到大面積推廣的話，相關(guān)制造商就能少擔(dān)心生產(chǎn)費(fèi)用高和鈷資源供應(yīng)緊張的問題了，同時(shí)消費(fèi)者也可以得到更好的續(xù)航體驗(yàn)。

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(qiáng)的共價(jià)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(xì)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?yàn)樗信c石墨烯相似的結(jié)構(gòu)，較大的比表面積以及良好的半導(dǎo)體性質(zhì)等特點(diǎn)，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(yùn)動(dòng)，進(jìn)而能高效減緩在大電流下充電電池的溫度上升速度。當(dāng)今，隨著人們安全意識(shí)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(dòng)力鋰電池安全問題的優(yōu)選材料。