二硫化鎢片狀材料,也就是WS2納米片,其因有與石墨烯相似的層狀結(jié)構(gòu),而具有良好的電化學(xué)性能;因鎢原子與硫原子之間是共價(jià)鍵的形式結(jié)合,而物理化學(xué)穩(wěn)定性極好,即自身不易發(fā)生分解反應(yīng),且不易與電解液發(fā)生副反應(yīng)。所以,新型的電動牙刷鋰電池負(fù)極材料在生產(chǎn)時(shí)適合添加一些二硫化鎢納米粒子來作為重點(diǎn)的活性物質(zhì)。
負(fù)極是指電源中電位(電勢)較低的一端;在原電池中,其是指起氧化作用的電極;從物理角度來看,是指電路中電子流出的一極。目前,常見的負(fù)極材料有碳負(fù)極、錫基負(fù)極、含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極、合金類負(fù)極和納米級負(fù)極。
作為鋰離子電池的核心部件,負(fù)極在應(yīng)用時(shí)通常需要滿足以下條件:
(1)嵌鋰電位低且平穩(wěn),以保證較高的輸出電壓;(2)允許較多的鋰離子可逆脫嵌,比容量較高;(3)在充放電過程中結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,具有較長的循環(huán)壽命;(4)較高的電子電導(dǎo)率、離子電導(dǎo)率和較低的電荷轉(zhuǎn)移電阻,以保證較小的電壓極化和良好的倍率性能;(5)能夠與電解液形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)膜,保證較高的庫侖效率;(6)制備工藝簡單,易于產(chǎn)業(yè)化,價(jià)格便宜;(7)對環(huán)境友好,在生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用過程中不會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染;(8)資源豐富,材料易得等。
為了使接下來生產(chǎn)的負(fù)極材料更能符合要求,研究者便向其中摻雜適量的WS2納米片作為改良劑。