储钠负极材料的结构与界面调控

【作者】 王海燕；

【机构】 中南大学化学化工学院；

【摘要】 高性能的正负极材料是构筑先进电池器件的关键。开发高比能的锂离子电池与钠离子电池是近年来学术界的研究热点。由于正极材料类型以及本身容量的限制,研究者们普遍认为高比能电池的设计重心在于高容量负极材料的应用。目前高容量的负极材料种类很多,储锂储钠容量很高,但是这些材料仍然存在很多的关键问题需要解决。另外,近年来高性能纳米负极材料的报道非常多,但是其中很多制备方法过程复杂,所用原料昂贵,而且不易实现规模化的生产,尽管电化学性能不错,但是相关材料离实际应用很遥远。开发步骤简单,成本低廉又有商业化应用价值的储锂储钠材料仍然面临巨大的挑战。我们课题组近几年致力于从上而下的方法研究,基于商业化块状的原料直接通过结构调控（剥离为主）或者界面修饰等方法直接合成高性能的锂离子电池或钠离子电池负极材料,最终希望能建立从矿物原料-储能材料-电池应用的研究链条,推动高容量负极材料的应用进程,构筑高比能量的锂离子电池或钠离子电池。本次报告基于商业化的块状MoS₂主要介绍三个工作:（1）以多巴胺为界面修饰剂,构筑了块状MoS₂@C@石墨烯的复合结构,显示了优异的储锂能力^[1];（2）以商业化块状硫化钼和石墨为原料,采用化学插层结合两步球磨剥离的方法实现了具有良好异质结结构的石墨烯/MoS₂纳米薄片的制备,该方法可实现规模化生产,能最大程度降低石墨烯表面缺陷与含氧官能团浓度,从而提高材料储钠性能;（3）以块状2H相硫化钼为原料,采用热驱动离子插入辅助剥离的方法成功制备了1T相的MoS₂,该材料体现了优异的储钠性能,对相关的储钠机制进行了深入分析[2]。更多还原