Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Industrial materials >> Наноматериалы

Иерархические пористые наносферы MoS2 / C, самоорганизующиеся нанолистами с высокой эффективностью хранения электрохимической энергии

Аннотация

Для преодоления недостатка объемного расширения MoS 2 в качестве анодного материала для литий-ионных аккумуляторов (LIB) была разработана эффективная стратегия создания иерархического пористого MoS 2 / углеродные наносферы с помощью простого, легкого в использовании гидротермального метода с последующим отжигом. Изображения FESEM и TEM ясно показали, что наносферы состоят из ультратонкого MoS 2 Нанолисты / C покрыты углеродным слоем и имеют увеличенное расстояние между слоями 0,98 нм. В качестве анодов для LIB, MoS 2 / углеродные наносферы обеспечивают начальную разрядную емкость 1307,77 мАч г −1 при плотности тока 0,1 А изб −1 . Причем обратимая емкость 612 мАч g −1 было получено даже при 2 A g −1 и сохраненная емкость 439 мАч g −1 после 500 циклов при 1 A g −1 . Улучшенные электрохимические характеристики приписываются иерархической пористой структуре, а также внедрению углерода в размер решетки MoS 2 , который предлагает быстрые каналы для переноса ионов / электронов, снижает влияние изменения объема и увеличивает электрическую проводимость электрода. Между тем, увеличенное расстояние между слоями MoS 2 в MoS 2 / C может снизить сопротивление диффузии ионов и уменьшить объемное расширение во время циклов разрядки / зарядки.

Фон

Как защитить нашу устойчивую планету, развивая и используя энергию, стало серьезной глобальной проблемой. В последние десятилетия литий-ионные батареи (ЛИА) подчеркивают преимущества высокой плотности энергии, длительного срока службы и экологической совместимости, что находит широкое применение в накопителях возобновляемой энергии, электронных устройствах и энергетических транспортных средствах [1, 2]. Тем не менее, коммерческие графитовые аноды имеют низкую теоретическую удельную емкость 372 мАч г -1 . [3,4,5], что далеко от постоянно растущих требований к аккумуляторным батареям с высокой плотностью энергии. Поэтому очень важно разработать подходящие электродные материалы для LIB.

В последнее время сульфиды переходных металлов (Co 3 S 4 [6], SnS 2 [7], VS 2 [8], NbS 2 [9], WS 2 [10] и MoS 2 [11]) считались рядом потенциальных анодных материалов из-за их низкой стоимости, высокой плотности энергии и богатой окислительно-восстановительной электрохимии [12, 13]. Среди этих материалов дисульфид молибдена (MoS 2 ), полупроводник с типичной двумерной (2D) слоистой структурой, был наиболее изученным материалом в этом семействе. Что еще более важно, чем больше межслоевое расстояние ( d =0,62 нм) MoS 2 чем графит ( d =0,34 нм) может ускорить процесс Li + интеркаляция / экстракция, высокая емкость хранения 670 мАч г -1 [14,15,16]. К сожалению, практическое применение голого MoS 2 поскольку LIB препятствует плохой стабильности при работе на велосипеде. Это связано с тем, что относительно низкая электронная / ионная проводимость и электрохимическое разложение активного MoS 2 материалы из-за эффекта челночного перемещения полисульфидов приводят к потере емкости и низкой производительности [4, 17, 18]. Было доказано, что для решения этих проблем он особенно эффективен при разработке различных наноструктурированных MoS 2 и введение проводящих углеродистых материалов [15, 19, 20, 21]. Суть первого заключается в сокращении расстояния электронной передачи, в то время как последний направлен на улучшение общей электронной проводимости материала, сдерживание агломерации MoS 2 и поддерживать стабильность структуры электрода, например, MoS 2 / графен [22, 23], MoS 2 / CNTs [24], MoS 2 / углеродные нановолокна [25], MoS 2 / РГО [26] и др.

Основываясь на приведенных выше соображениях, недавние исследования в основном сосредоточены на создании нового MoS 2 / Нанокомпозиты на основе углерода, в полной мере раскрывающие их соответствующие преимущества для повышения стабильности при циклировании. Ли и др. сообщил о новом 2D MoS 2 / C надстройка гибридных нанолистов, состоящая из альтернативного перекрывающегося друг за другом однослойного MoS 2 и мезопористый углерод [4]. Уникальные гибридные нанолисты с идеальным MoS 2 Контакт интерфейса / m-C приводит к максимальному синергетическому взаимодействию. Их группа также спроектировала трехмерный макропористый MoS 2 / углеродные гибкие электроды путем сборки MoS 2 / C наноструктура на углеродной ткани с малослойным MoS 2 нанолисты гомогенно встроены в соединенную углеродную стенку за счет использования наносфер из полистирола (ПС) в качестве шаблона макропор [17]. Гибкие электроды показали превосходную стабильность при циклическом воздействии при прямом применении для LIB. Zhang et al. добился роста MoS 2 нанолистов на подложку из углеродных нанотрубок на основе полипиррола (PCN) и покрытие внешнего углеродного слоя на нанолистах для изготовления PCN @ MoS 2 @ архитектура сэндвичей из углерода [27]. В архитектуре ультратонкий MoS 2 нанолисты зажаты между полым PCN и тонким углеродным слоем. Sun et al. успешно подготовил 1T-MoS 2 / C гибриды, состоящие из более мелкого и менее слоистого MoS 2 нанолистов с помощью простого гидротермального метода с соответствующей добавкой глюкозы [28]. 1T-MoS 2 Аноды / C обеспечивают превосходную стабильность при циклировании (выдерживает 870 мАч г −1 после 300 циклов при 1 A g −1 ) и высокой производительности (обратимая емкость 600 мАч g −1 при 10 А г −1 ). Превосходные электрохимические характеристики можно отнести к более высокой собственной проводимости 1T-MoS 2 и тонкие углеродные слои, покрытые на поверхности с увеличенным расстоянием между слоями 0,94 нм. Учитывая вышеизложенное, модифицированный MoS 2 / Нанокомпозиты на основе углерода действительно могут оптимизировать электрохимические свойства.

Здесь мы демонстрируем простой, простой в использовании и высокоэффективный гидротермальный метод для иерархического MoS 2 / углеродные наносферы. Наносферы самоорганизуются из ультратонкого MoS 2 . / C нанолисты, покрытые углеродным слоем, что приводит к образованию внутренних взаимосвязанных каналов и открытию большего количества активных центров для передачи электронных / ионных сигналов и хранения лития. Как следствие, при использовании в качестве анодного материала в LIB с полуэлементами свежеприготовленная открытая пористая структура MoS 2 Наносферы / C демонстрируют замечательные свойства аккумуляции лития, включая высокую удельную емкость, длительную цикличность, а также высокую скорость передачи.

Методы

Подготовка материала

Синтез MoS 2 / C

Синтез MoS 2 / C наносферы были основаны на предыдущей методике с модификациями [19]. Обычно 0,6 г молибдата натрия (Na 2 МоО 4 ), 3 г тиомочевины (CH 4 N 2 S) и 1 г поливинилпирролидона (ПВП) растворяли в 30 мл деионизированной воды при перемешивании магнитной мешалкой с образованием однородного раствора. Затем в полученную смесь добавляли 0,2 г гидрохлорида дофамина (DPH) с образованием красной суспензии. После непрерывного перемешивания в течение 30 минут полученную суспензию поместили в автоклав из нержавеющей стали объемом 50 мл, футерованный тефлоном, который выдерживали при 200 ° C в течение 18 часов с последующим естественным охлаждением до комнатной температуры. Черный осадок собирали и промывали деионизированной водой и абсолютным этанолом методом центрифугирования и сушили в вакууме при 60 ° C в течение ночи. Наконец, MoS 2 / C наносферы получали прокаливанием черных выделений в атмосфере аргона при 700 ° C в течение 3 ч. Для сравнения мы купили коммерческий чистый MoS 2 порошок от Аладдина.

Характеристика материала

Картины дифракции рентгеновских лучей (XRD) были измерены с использованием рентгеновского дифрактометра TD-3500 с Cu / Ka-излучением ( λ =0,15406 нм) при 2 θ диапазон 5–80 ° со скоростью сканирования 4 ° мин −1 . N 2 Изотермы адсорбции / десорбции и площадь поверхности Брунауэра – Эммета – Теллера (БЭТ) были получены с помощью анализатора Micromeritics ASAP 2020. Спектры комбинационного рассеяния были протестированы на рамановском спектрометре LabRAM HR800, снабженном лазерным излучением на длине волны 532 нм. Содержание углерода в MoS 2 / C наносфер определяли с помощью одновременного анализатора DSC / TGA (TGA, SDT-Q600) при скорости нагрева 10 ° C мин -1 от 25 до 700 ° С с потоком воздуха. Элементный состав и химическое состояние материалов оценивали с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS, Thermo VG ESCALAB 250XI). Подробная морфология и микроструктура образцов были исследованы с помощью автоэмиссионной сканирующей электронной микроскопии (FESEM, Sigma 500) и просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ, Tecnai G2 F20) соответственно.

Электрохимические тесты

Емкости и характеристики цикличности образцов в том виде, как они были приготовлены, были определены с помощью монетных элементов CR2032, собранных в наполненном аргоном перчаточном боксе с листом лития в качестве противоэлектрода и микропористой полипропиленовой пленкой Celgard 2400 в качестве разделителя. Рабочие электроды были получены смешиванием в N -метил-2-пирролидинон (NMP), активные вещества (MoS 2 / C или MoS 2 ) с проводящей добавкой (ацетиленовая сажа) и полимерным связующим (ПВДФ) в массовом соотношении 8:1:1 для образования однородной суспензии. Нанесли суспензию на медную фольгу и высушили в вакуумном сушильном шкафу при 80 ° C в течение 4 часов. Затем электроды перфорировали в круглые диски и сушили в вакуумной печи при 120 ° C в течение 12 часов. 1M LiPF 6 В качестве электролита был выбран раствор в этиленкарбонате (ЭК) и диметилкарбонате (ДМК) с объемным соотношением 1:1. Электрохимические характеристики были реализованы с использованием системы тестирования аккумуляторов (Neware BTS-610) в диапазоне напряжения отсечки 0,01–3 В при различных плотностях тока. Кривые циклической вольтамперометрии (CV) были сняты на электрохимической рабочей станции (CHI 760E) между 0,01 и 3 В при скорости сканирования 0,2 мВ с -1 .

Результаты и обсуждение

Схема процесса приготовления иерархического пористого MoS 2 / C представлена ​​на рис. 1. Na 2 МоО 4 поставляет ион молибдена, CH 4 N 2 S является источником серы, а DPH - источником углерода. Углеродные материалы из полидофамина обладают лучшими электрохимическими характеристиками и лучшей проводимостью. ПВП действует как диспергатор и стабилизатор. В гидротермальном процессе поверхностно-активное вещество ПВП адсорбируется преимущественно вдоль MoS 2 граница нанозерна, в результате чего MoS 2 анизотропный рост кристаллического ядра и образование MoS 2 нанолисты. Благодаря большой удельной поверхности и высокой поверхностной энергии MoS 2 нанолист / углеродный предшественник, MoS 2 нанолисты самоорганизуются в наносферы. Наконец, MoS 2 / C наносферы получают прокаливанием в инертной атмосфере.

Схема процесса приготовления иерархического пористого MoS 2 / C наносферы

На рис. 2а показаны рентгенограммы коммерческого MoS 2 . и MoS 2 / C наносферы. Шаблоны коммерческого MoS 2 совместимы со стандартной картой гексагональной 2H-MoS 2 (JCPDS 87-2416). Пики дифракции составляют примерно 2 θ =32,8 ° и 58,5 ° можно индексировать к плоскостям (100) и (110) MoS 2 в обоих коммерческих MoS 2 и готовый MoS 2 / С [19, 29]. Кроме того, создание новой структуры может быть подтверждено двумя новыми пиками в MoS 2 / C около 2 θ =7.9 ° и 18.3 °, которые указывают на расширенные плоскости кристалла (001) и (002) [27]. Расширенный d-интервал также подтверждается результатами наблюдений HRTEM (рис. 2g). Приведенный выше анализ показывает, что мы успешно синтезировали MoS 2 / C и участие DPH способствовали увеличению межслоевого интервала. Как показано на рис. 1b, на основе N 2 анализ изотерм адсорбции / десорбции, площадь поверхности по БЭТ MoS 2 / C составил 16,59 м 2 г −1 . Распределение пор по размерам (вставка на рис. 2b), рассчитанное с использованием уравнения BJH [2], представляет собой многомасштабную пористую структуру со средним размером пор 20,66 нм. Такая иерархическая пористая структура будет способствовать тесному контакту между электродом и электролитом и быстрому переносу электронов и ионов, тем самым дополнительно улучшая характеристики накопления лития. Как показано на рис. 2c, спектр комбинационного рассеяния MoS 2 / C подтверждает наличие и степень графитизации углерода. Два типичных пика с центрами 384 и 407 см −1 связаны с E 1 2 г и A 1 г режимы вибрации MoS 2 [17, 29, 30] соответственно. Еще два характерных пика расположены на 1373 см −1 (Полоса D) и 1605 см −1 (G-полоса) может относиться непосредственно к углеродной фазе [15, 21, 31]. Более подробно, полоса D может быть связана с дефектным углеродом или неупорядоченным аморфным углеродом из-за sp 3 -гибридизация на графитовой плоскости, а полоса G приписывается кристаллическому графитированному углероду [19, 32]. Рассчитанное отношение интенсивности полосы D к полосе G составляет 0,85, что свидетельствует об относительно высокой степени графитизации углерода. Измерения ТГА на рис. 2d позволяют установить содержание углерода в MoS 2 . / С композитами. Потеря массы 4,2% до 100 ° C соответствует испарению адсорбированной свободной воды в образцах, а потеря массы 37,54% свидетельствует об окислении MoS 2 в MoO 3 в воздухе [14, 15]. Следовательно, массовые проценты адсорбированной воды MoS 2 и углерода составляют 4,2, 64,78 и 31,02 мас.% соответственно.

а Рентгенограммы коммерческого MoS 2 и MoS 2 / C наносферы; б N 2 изотермы адсорбции / десорбции и распределение пор MoS 2 по размерам / C наносферы; c Рамановские спектры MoS 2 / C наносферы; г Кривая ТГА MoS 2 / C наносферы

XPS был исследован для оценки элементного состава и валентных состояний MoS 2 / C на рис. 3a – d. Как показано на рис. 3a, основные элементы Mo, S, C и O могут быть идентифицированы по схеме исследования; О, полученный в результате адсорбции кислорода на поверхности. На рисунке 3b показан спектр Mo 3 d с высоким разрешением. . Два основных пика с центрами 229,8 и 233,1 эВ приписываются Mo 3 d 5/2 и Мо 3 d 3/2 из Мо 4+ в MoS 2 / С [19, 29]. Другие широкие пики, расположенные при 227,0 эВ, обычно связаны с S 2 s . А остальная часть пика при 236,3 эВ может быть проиндексирована как Mo 6+ . что указывает на образование связи C – O – Mo между MoS 2 и углерод, что соответствует другим MoS 2 / C композиты [27, 30, 33]. Парные характеристические пики S можно отчетливо наблюдать при 162,5 и 163,7 эВ на рис. 3c, что соответствует S 2 p 3/2 и S 2 p 1/2 из S 2− в MoS 2 [5, 21]. Спектр XPS после деконволюции C 1 s показан на рис. 3d; сигналы можно сопоставить с тремя пиками:основные пики с центром при 284,7 эВ соответствуют C – C, тогда как два пика при 285,6 и 288,9 эВ могут быть отнесены к C – O и O – C =O соответственно [14, 29, 34, 35].

XPS-спектры MoS 2 / C наносферы: a опрос, b Пн 3 д , c S 2 p , d C 1 s

Как показано на рис. 4, изображения FESEM и TEM раскрывают морфологию и структуру MoS 2 / С. Репрезентативные изображения FESEM и TEM MoS 2 / C показаны на рис. 4a – f, демонстрируя структуру пористых наносфер, собранных из ультратонкого MoS 2 / C нанолисты со средним диаметром 130–200 нм. Элементный анализ района FESEM (рис. 4c) подтверждает существование элементов Mo, S, C и равномерное распределение по композитам. Более того, нанолисты покрыты тонким слоем углерода и плотно контактируют друг с другом, образуя наносферу на рис. 4e, f. Такая открытая пористая структура способствует электронному контакту и быстрому переносу электронов во время процессов разряда / заряда. На рис. 4g показано изображение MoS 2 , полученное методом HRTEM. / С. Выбранная диаграмма электронной дифракции (SAED) указывает дифракционное кольцо на поликристаллическую природу MoS 2 (вставка к рис. 4ж).

а , b Изображения FESEM; c Элементные картографические изображения района ДВЭМ; г - е Изображения ПЭМ; г Изображения HRTEM и вставка соответствующего шаблона SAED MoS 2 / C наносферы

Полученный MoS 2 Композиты / C содержат 31,02 мас.% Углерода; для сравнения мы добавляем такое же содержание порошка проводящего активированного угля к коммерческому MoS 2 в качестве активного материала, а затем смешайте его с PVDF и ацетиленовой сажей, чтобы получить электроды. Два образца были собраны как аноды ячеек типа CR2032 для оценки их электрохимического механизма и рабочих характеристик. Первые три кривые CV MoS 2 / C электроды проводились через окно потенциалов от 0,01 до 3,0 В со скоростью сканирования 0,2 мВ с -1 . Как видно из рис. 5а, при первой катодной развертке наблюдаются три пика восстановления от 1,22 до 0,1 В. Широкий пик восстановления, расположенный при 0,73–1,22 В, соответствует введению Li + в MoS 2 / C и процессы литирования MoS 2 сформировать Li x MoS 2 [16, 36]. Еще два пика восстановления с центрами 0,58 В и 0,1 В можно отнести к образованию межфазной пленки твердого электролита (SEI) и уменьшению Li x MoS 2 к Мо [14, 15, 25] соответственно. Для первой анодной развертки заметны только два замечательных пика при 1,53 и 2,22 В, которые относятся к окислению Mo до MoS 2 фаза и процессы делитирования Li 2 S к S [5, 21, 37]. В следующих развертках пик восстановления (0,58 В) исчезает, а два других пика сдвигаются до 1,17 В и 1,90 В, что указывает на процессы мультилитирования MoS 2 . Примечательно, что перекрывающиеся кривые во второй / третьей развертках означают высокую обратимость и отличную циклическую стабильность готового MoS 2 / C в LIB. Кривые гальваностатического заряда-разряда MoS 2 / C находятся в диапазоне от 0,01 до 3,0 В при плотности тока 0,1 А · г −1 . на рис. 5б. Возникшие платформы напряжения заряда / разряда соответствуют результатам CV. MoS 2 Электроды / C обеспечивают разрядную емкость до 1307,77 мАч г −1 и зарядная емкость 865,54 мАч g −1 с начальной кулоновской эффективностью (CE) 66,18%. Более того, нежелательный CE и потеря емкости примерно 33%, вероятно, связаны с необратимым разложением электролита и образованием пленки SEI на поверхности электрода [5, 14]. Второй и третий профили напряжения заряда / разряда повторяются друг с другом; удельная емкость:845,58 / 879,20 мАч г −1 и 836,13 / 810,92 мАч g -1 , соответственно. Этот усовершенствованный КЭ показывает электрохимическую обратимость MoS 2 / C анод в порядке.

а Кривые CV при скорости сканирования 0,2 мВ с −1 от 0 до 3 В и b профили разряда / заряда при плотности тока 0,1 А · г −1 из MoS 2 / C наносферы; c производительность MoS 2 при езде на велосипеде и MoS 2 / C наносферы при плотности тока 0,1 А · г −1 на 100 циклов; г скоростные характеристики двух образцов при различных значениях тока в диапазоне от 0,1 до 2 А · г −1 ; е длительное циклирование двух образцов при плотности тока 1 А · г −1 на 500 циклов

На рисунке 5c сравниваются характеристики MoS 2 при езде на велосипеде. / C и коммерческий MoS 2 аноды при плотности тока 0,1 А · г −1 на 100 циклов. Коммерческий MoS 2 представляет начальную удельную емкость заряда / разряда 671,70 / 952,52 мАч г −1 , что далеко от MoS 2 / C композиты (865,54 / 1307,77 мАч г -1 ). Это связано с тем, что наличие углерода в MoS 2 / C улучшают проводимость и поверхностное / межфазное накопление Li, происходящего из пористой структуры наносферы и обратимого образования / разложения полимерной гелеобразной пленки (SEI) [38]. После 100 циклов MoS 2 / C и MoS 2 аноды показывают удельную разрядную емкость 587,18 и 350 мАч г -1 с высоким CE около 99%. Производительность двух образцов также оценивалась при различных плотностях тока в диапазоне от 0,1 до 2 А · г −1 . на рис. 5г. MoS 2 / C сохраняет высокую разрядную емкость при более высоких плотностях тока:878 мАч г −1 при 0,1 А г −1 , 806 мАч г −1 при 0,2 А · г −1 , 733 мАч г −1 при 0,5 А изб. −1 , 673 мАч г −1 при 1 A g −1 , 633 мАч г −1 при 1,5 А г −1 и 612 мАч g −1 при 2 A g −1 после 10 циклов. При переоценке при плотности тока 0,1 А изб. −1 , разрядная емкость быстро достигает 754 мАч г −1 и остается 876 мАч g −1 после 40 циклов, что почти близко к первому 10-му циклу, что свидетельствует о выдающейся производительности и структурной стабильности MoS 2 / С. Что касается MoS 2 , разрядные емкости от 0,1 А · г −1 до 2 A g −1 после 10 циклов - 320 и 55 мАч g −1 с огромной потерей мощности около 83%. Результаты показывают, что электропроводность коммерческого MoS 2 не происходит значительного улучшения за счет добавления активированного угля, тем самым не достигается эффект быстрой зарядки и разрядки. Это связано с тем, что простое физическое перемешивание не может эффективно улучшить электропроводность коммерческого MoS 2 , но может достичь идеальной цели за счет углеродного покрытия, такого как MoS 2 в исходном состоянии. / С.

Длительные циклические характеристики двух образцов показаны на рис. 5e при большой плотности тока 1,0 А · г −1 . . Чтобы активировать электроды, клетки испытывают при низкой плотности тока 0,05 А · г −1 . для первых двух циклов. MoS 2 / C демонстрирует высокую разрядную емкость:515, 443 и 439 мАч г −1 при 1,0 А г −1 для 100-го, 300-го, 500-го циклов соответственно. По сравнению с ранее опубликованным MoS 2 материалы анода из Таблицы 1, это показывает, что иерархический пористый MoS 2 Наносферы / C обладают лучшими электрохимическими характеристиками и обладают большим потенциалом для замены графитовых анодных материалов. Стоит отметить, что кривая пропускной способности MoS 2 / C в целом относительно стабильна без особенно очевидного снижения, за исключением первых нескольких циклов, что свидетельствует о превосходной долгосрочной стабильности при циклической нагрузке. Однако MoS 2 аноды страдают от огромной потери емкости при низкой разрядной емкости 114, 109 и 138 мАч г −1 на тех же циклах. В результате MoS 2 / C по-прежнему демонстрирует более высокие электрохимические свойства, чем коммерческий MoS 2 , хотя активированный уголь с таким же относительным весовым соотношением вводится в MoS 2 электрод. Это можно отнести к следующим преимуществам. I. MoS 2 Композиты / C обладают открытой пористой архитектурой, так что наносфера самособирается ультратонким MoS 2 / C нанолисты, покрытые тонким углеродным слоем, который способствует тесному контакту между электродом и электролитом и быстрому переносу электронов и ионов. Между тем, открытая пористая архитектура позволяет формировать внутренние взаимосвязанные каналы и открывать увеличенное количество активных сайтов для электронной / ионной передачи и хранения лития. II. Тонкий углеродный слой, образованный в результате карбонизации DPH, может не только действовать как стабильная поддерживающая матрица, препятствуя агрегации MoS 2 нанолистов, но также улучшают общую проводимость материала. III. Увеличенный межслойный интервал MoS 2 в MoS 2 / C может снизить сопротивление диффузии ионов и уменьшить объемное расширение во время циклов разрядки / зарядки.

Выводы

В этой работе мы изготовили иерархический пористый MoS 2 / углеродные наносферы, самоорганизующиеся ультратонким MoS 2 / C нанолистов простым гидротермальным методом с последующим отжигом. Благодаря рациональной конструкции, MoS 2 / C обеспечивает быстрые каналы для переноса ионов / электронов и поддерживает высокую стабильность и проводимость всего электрода в литиевом хранилище. Кроме того, внедрение C в межслоевое пространство MoS 2 может приспособиться к увеличению объема, чтобы обеспечить целостность электрода и улучшить электронную проводимость. MoS 2 в заводском исполнении / C анод обеспечивает высокую удельную емкость (1307,77 мАч г -1 при 0,1 А г −1 ), отличные характеристики при длительном цикле работы (439 мАч g −1 при 1,0 А г −1 на 500 циклов) и возможность быстрой работы (612 мАч g −1 при 2 A g −1 ).

Доступность данных и материалов

Все данные полностью доступны без ограничений.

Сокращения

LIB:

Литий-ионные батареи

2D:

Двумерный

PCN:

Углеродные нанотрубки на основе полипиррола

PS:

Полистирол

DPH:

Допамина гидрохлорид

XRD:

Рентгеновская дифракция

XPS:

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

FESEM:

Автоэмиссионная сканирующая электронная микроскопия

ТЕМ:

Просвечивающая электронная микроскопия

TGA:

Термогравиметрический анализ

СТАВКА:

Брунауэр – Эммет – Теллер

BJH:

Барретт – Джойнер – Халенда

Резюме:

Циклическая вольтамперометрия

DMC:

Диэтилкарбонат

EC:

Этиленкарбонат

PVDF:

Поливинилиденфторид


Наноматериалы

  1. MoS2 с контролируемой толщиной для электрокаталитического выделения водорода
  2. NiCo2S4 @ NiMoO4 Гетероструктура ядро-оболочка Матрицы нанотрубок, выращенные на пене никеля в качестве электрода б…
  3. Механический композит LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 / углеродных нанотрубок с улучшенными электрохимическими характеристикам…
  4. Температурная кристаллизация нанофлексов MoS2 на графеновых нанолистах для электрокатализа
  5. Монодисперсные углеродные наносферы с иерархической пористой структурой в качестве материала электродов дл…
  6. Зависящая от смещения фоточувствительность многослойных фототранзисторов MoS2
  7. Композит Na4Mn9O18 / углеродных нанотрубок как материал с высокими электрохимическими характеристиками для водн…
  8. Высокоэффективное определение H2 для многослойных гетеропереходов MoS2 / SiO2 / Si за счет декорирования поверхнос…
  9. Высокая производительность PEDOT:солнечные элементы на основе PSS / n-Si на текстурированной поверхности с электро…
  10. Получение иерархических пористых инкапсулированных силикалит-1 НЧ серебра и его каталитические характерист…