MoS2薄膜负极材料的制备及其电化学行为

TM912; 采用射频磁控溅射技术,以MoS2为溅射靶材,在不同溅射功率下制备了系列MoS2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对薄膜进行表征,探讨循环过程中薄膜结构与形貌变化及其对电池循环性能的影响.结果 表明,所制备的薄膜为富S的MoS2非晶态薄膜;SEM分析表明薄膜中S与Mo元素分布均匀,不存在偏聚现象;XPS分析表明所制备的薄膜中存在单质S相,单质S相在整体薄膜中含量大体占14%(原子分数)左右.在初始充放电循环过程中,这些均匀分布的单质S和Li+反应生成多硫化锂,产生不可逆损耗,从而原位形成分布均匀的多孔结构,...

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Published in功能材料 Vol. 51; no. 8; pp. 105 - 110
Main Authors 邓文昕, 吴爱民, 周抒予, 黄慧慧, 邱治文, 黄昊
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 大连理工大学 材料科学与工程学院,辽宁省能源材料及器件重点实验室,辽宁 大连 116024 30.08.2020
大连理工大学 三束材料改性教育部重点实验室,辽宁 大连 116024%大连理工大学 材料科学与工程学院,辽宁省能源材料及器件重点实验室,辽宁 大连 116024
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2020.08.016

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Summary:TM912; 采用射频磁控溅射技术,以MoS2为溅射靶材,在不同溅射功率下制备了系列MoS2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对薄膜进行表征,探讨循环过程中薄膜结构与形貌变化及其对电池循环性能的影响.结果 表明,所制备的薄膜为富S的MoS2非晶态薄膜;SEM分析表明薄膜中S与Mo元素分布均匀,不存在偏聚现象;XPS分析表明所制备的薄膜中存在单质S相,单质S相在整体薄膜中含量大体占14%(原子分数)左右.在初始充放电循环过程中,这些均匀分布的单质S和Li+反应生成多硫化锂,产生不可逆损耗,从而原位形成分布均匀的多孔结构,可有效缓解薄膜后续循环过程中的体膨胀,同时增加活性材料比表面积,有利于改善薄膜比容量及循环稳定性.当靶功率为100 W时,薄膜电极循环20圈,放电比容量为429.8 mAh/g,经300圈循环,放电比容量仍可保持在420.4 mAh/g,表现出优异的循环稳定性.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2020.08.016