WS2納米片具有與石墨烯相類似的層狀結(jié)構(gòu),性能獨特,有著較大的表面積、良好的電子流動性和高電子態(tài)密度等特點,因而能表現(xiàn)出極爲優(yōu)異的電化學性能,所以適合應用于鈉離子電池中。然而,爲了提高含有二硫化鎢納米片電極材料的整體質(zhì)量,研究者常向其中混入適量的石墨烯。
研究者以石墨烯納米片爲基體,采用水熱法使二硫化鎢納米片均勻地固定在石墨烯納米片上。所製備的WS2/石墨烯納米複合材料在鈉離子電池中表現(xiàn)出對鈉儲存的高度反應性,高的可逆比容量約594mAh/g,優(yōu)異的循環(huán)性能和良好的高倍率性能,這可歸因于高導電性石墨烯基質(zhì)和納米複合材料的獨特3D結(jié)構(gòu)。
此外,還有研究者采用球磨和硫化兩步法合成了WS2納米片/碳複合材料(WS2/C)。在鈉離子電池中用作陽極材料時,WS2/C複合材料在100mA/g時表現(xiàn)出高的可逆比容量270mAh/g。在鋰離子電池中作爲陽極材料使用時,WS2/C複合材料在200mA/g時表現(xiàn)出高的可逆比容量322mAh/g。結(jié)果表明,WS2/C複合材料是用于鈉/鋰離子電池改進的高性能材料。
鈉離子電池是一種二次電池,主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作。相對于鋰離子電池來說,鈉電池具有的優(yōu)勢有:(1)鈉鹽原材料儲量豐富,價格低廉;(2)鈉離子不易與鋁形成合金,所以負極可采用鋁箔作爲集流體;(3)由于鈉電池無過放電特性,允許鈉電池放電到零伏。