除了在冬季工作的正極可以用層狀硫化鎢納米材料來改性外,高性能鋰電池負(fù)極材料同樣可以用WS2納米片來生產(chǎn)。從微觀的角度來看,片狀二硫化鎢超細(xì)顆粒能使所製備的電極儲(chǔ)存更多的活性鋰離子,更多且更快的離子運(yùn)輸通道;從宏觀的角度來看,含有WS2的蓄電池更不容易出現(xiàn)析鋰問題,且充電速度相對(duì)普通電池來說更快。
鋰枝晶是鋰電池在充電過程中鋰離子還原時(shí)形成的樹枝狀金屬鋰,但是鋰在負(fù)極側(cè)出現(xiàn)時(shí)鋰的形態(tài)不一定是鋰枝晶,統(tǒng)稱為析鋰。
鋰枝晶生長(zhǎng)是影響鋰離子電池安全性和穩(wěn)定性的根本問題之一。鋰枝晶的生長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池在迴圈過程中電極和電解液介面的不穩(wěn)定,進(jìn)而破壞生成的固體電解質(zhì)介面(SEI)膜,鋰枝晶在生長(zhǎng)過程中會(huì)不斷消耗電解液並導(dǎo)致金屬鋰的不可逆沉積,形成死鋰造成電池庫(kù)倫效率降低;鋰枝晶的形成甚至還會(huì)刺穿隔膜導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部短接,造成電池的熱失控引發(fā)燃燒爆炸。
由此可見,控制析鋰問題的產(chǎn)生是尤為關(guān)鍵。有研究者表明,要想有效改善蓄電池析鋰問題,製造商們可以使用更方面性能都較好的組成材料,比如使用WS2納米片來生產(chǎn)鋰電池負(fù)極。
二硫化鎢納米片因有較好的儲(chǔ)鋰性能和較強(qiáng)的擴(kuò)散能力,而能使所製備的負(fù)極容納更多的鋰離子,且離子的運(yùn)動(dòng)速度也會(huì)更快,這樣該產(chǎn)品的表面就更不會(huì)出現(xiàn)鋰枝晶。