近期，中科大俞書宏教授表示，可以將MoS2（二硫化鉬）與PCNFs（多孔碳納米纖維）材料進(jìn)行復(fù)合，并制為負(fù)極材料，進(jìn)而能提升鋰電池性能。
據(jù)有關(guān)人員透露，俞書宏團(tuán)隊(duì)是通過(guò)靜電紡絲和水熱法制備了具有分層結(jié)構(gòu)的PCNF@MoS2纖維，需要注意的是，MoS2納米片垂直組裝在PCNFs表面。具體復(fù)合步驟如下：第一，電紡聚丙烯腈(PAN)和富氮ZIF-8 NPs(ZIFs)制備了高縱橫比的納米纖維(ES-PAN@ZIFs)；第二，ES-PAN@ZIF纖維在Ar氣氛中高溫?zé)崽幚恚玫絅摻雜PCNFs；第三，在水熱過(guò)程中薄MoS2納米片均勻地組裝在PCNFs表面得到(PCNF@MoS2)。
復(fù)合過(guò)程中的特點(diǎn)：1、MoS2完全包覆在納米纖維表面，復(fù)合材料直徑從500~700nm增加到600~700nm；2、當(dāng)加入少量(NH4)6Mo7O24.4H2O，在PCNFs上生成少數(shù)的小納米片，當(dāng)前驅(qū)體含量達(dá)0.33g時(shí)，將生成更多的納米片，此時(shí)PCNF@MoS2的形貌最佳；3、當(dāng)前驅(qū)體含量達(dá)0.67g時(shí)，MoS2納米板將組裝成花狀球體，包覆纖維；4、通過(guò)控制PCNFs與原料的配比，MoS2板的密度可任意調(diào)整。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證PCNF@MoS2的組成，研究人員將其進(jìn)行了拉曼測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明，MoS2晶體的厚度減小，以及PCNF@MoS2具有較高的導(dǎo)電性能和較小的BET表面積和總孔隙體積。
由于所制備的PCNF@MoS2材料有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和成分，所以能用來(lái)制備一種優(yōu)異的電極材料，從而提高電池容量和循環(huán)性能。PCNF@MoS2在電流密度為1000mAg-1時(shí)經(jīng)450次循環(huán)后容量為1116.2 mA hg-1，在電流密度為500mAg-1時(shí)經(jīng)500次循環(huán)后容量為1304.3 mA h g-1。
