作為過(guò)渡金屬硫化物層狀材料的代表,二硫化鎢(WS2)納米片既能很好地用作固體潤(rùn)滑脂,又能很好地作為儲(chǔ)能電極材料的添加劑。相對(duì)于普通的同類蓄電池來(lái)說(shuō),含有WS2納米材料的鋰電池更適合為新一代平板電腦提供充足的能量。
在環(huán)保型鋰電池中,WS2納米片狀材料的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:(1)電子傳輸能力較強(qiáng),能有效加快電池的充電速度或縮短充電時(shí)間;(2)儲(chǔ)荷性能優(yōu)異,除了材料本身的理論比容量較高外,層狀結(jié)構(gòu)也有利于電極材料容納更多的活性鋰離子,進(jìn)而能在很大程度上提高產(chǎn)品的可用容量;(3)化學(xué)相容性更好,即電極活性成分不易溶解于有機(jī)電解液中,且不易與電解液發(fā)生不良反應(yīng)。
總的來(lái)說(shuō),含有WS2納米片材料的鋰離子電池的單次充滿電時(shí)間更短,續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng),且使用壽命更高。
而在固體潤(rùn)滑脂中,WS2納米片狀材料的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:(1)優(yōu)異的耐高溫性能和抗氧化性能,能顯著延長(zhǎng)產(chǎn)品的高溫使用壽命;(2)極低的磨擦系數(shù)(0.03),能增強(qiáng)產(chǎn)品的承載能力和抗磨性能;(3)良好的化學(xué)穩(wěn)定性,不易與其他化學(xué)材料發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而防止產(chǎn)品出現(xiàn)生銹的情況。
在二硫化鎢的晶體結(jié)構(gòu)中,S-W-S層內(nèi)通過(guò)強(qiáng)的化學(xué)鍵結(jié)合,而層與層之間通過(guò)弱的范德華力相結(jié)合,層與層很容易剝離,具有良好的各向異性及較低的摩擦系數(shù)。