若想有效升高鋰電池的質(zhì)量,除了可以進一步優(yōu)化生産工藝外,還能適當?shù)馗男砸幌陆M成材料,比如向電極材料中加入適量的過渡金屬化合物如二硫化鎢納米片(WS2)來作爲添加劑。相對于商業(yè)化的蓄電池來說,含有WS2納米片的電池擁有更高的能量密度和更長的使用壽命,所以更適合應用于小型的早教機中。
作爲典型的過渡金屬硫化物,WS2納米片是一種具有間接帶隙的半導體材料,晶體結(jié)構(gòu)與石墨烯層狀結(jié)構(gòu)相類似。這種結(jié)構(gòu)使它具有極爲優(yōu)異的電化學性能、儲鋰性能和機械穩(wěn)定性等特點,所以能使所製備電極材料容納更多帶電鋰離子,以及産品的分子結(jié)構(gòu)也不會輕易隨著外界溫度變化而改變。這樣一來,所生産的鋰電池的容量較高,且不易衰退。
二硫化鎢納米片除了能作爲電極材料的改性劑外,還適合作爲新一代的固體潤滑劑。WS2潤滑脂的優(yōu)勢如下:(1)具有優(yōu)異的耐高溫性能和極強的抗氧化能力;(2)優(yōu)良的抗磨性能和極低的磨擦係數(shù);(3)極佳的機械穩(wěn)定性和抗水沖刷性能,極強的承載能力;(4)出色的防銹及耐腐蝕性能。
WS2的製備方法:以四硫代鎢酸銨爲原料,在隔絕空氣的條件下,加熱分解四硫代鎢酸銨,加熱時以100~200℃/小時的溫度梯度從室溫升至700~1200℃,幷在此溫度下保溫24~48小時後,再以30~110℃/小時的溫度梯度降至室溫,出料粉碎,即可得到産物。