一种由纯金属二硫化钼( MoS2)制成的新型多孔纳米管结构,被用于储能领域的研究中,作为锂离子电池的阳极材料,能显著提高锂电池性价比。
二硫化钼是电化学研究中的一种常用材料,具有较高理论容量,所以在锂离子电池领域受到高度重视。但是,其由于固有电导率偏低以及在充放电循环过程中极易于分解的缺点,因此在实际应用过程中受到较大的阻碍。为此,相关科学家常将它与导电碳材料进行复合,以提高可充电电池的性能,但是这种方法会明显加大费用,同时还面临着电解质消耗以及MoS2与锂反应的问题。
具有更高固有电导率和更多插入位置的MoS2金属相,是目前作为阳极材料探索性研究重点,希望通过对它的研究来促进锂离子电池的充电速率和循环性能,并降低蓄电池对更多导电添加剂的依赖。
MoS2的金属相在自然界中很少见,金属相属于亚稳态,近期研究者在制造它们时所用的溶剂热实验法都用了添加剂或者底物,而传统的制备方法是使用碱金属嵌入和剥离,在工业生产中这可能是一种极为复杂且危险的方法,因此在当今的社会上正常不被采纳。
近期,美国东北大学机械工业工程系的一个课题组创建了一个由纯金属相MoS2 制成的多孔纳米管电极。他们使用阳极氧化铝纳米管对该阳极材料进行模板化制作:2D金属MoS2纳米片可以垂直排列,进而在管内形成中空多孔结构,然后再将其蚀刻掉。
从目前的矿产资源分布来看,我国有较为丰富的钼资源,占全国钼储量的35.7%,居首位。相对其他稀有金属材料来说,钼矿的价格相对合理,制造的金属相MoS2费用也不会很高,作为阳极材料,在一定程度上提高锂电池性价比。