早教机锂电池用二硫化钨纳米片

若想有效升高锂电池的质量，除了可以进一步优化生产工艺外，还能适当地改性一下组成材料，比如向电极材料中加入适量的过渡金属化合物如二硫化钨纳米片（WS2）来作为添加剂。相对于商业化的蓄电池来说，含有WS2纳米片的电池拥有更高的能量密度和更长的使用寿命，所以更适合应用于小型的早教机中。

电极材料是决定锂离子电池性能的关键材料之一。根据作用的不同，其可以分为正极材料与负极材料，二者主要区别是电位不同。正极材料的电位较高，负极材料的电位较低，这样才能形成较大的电位差，是电池构成的主要前提。正极使用的是过度金属氧化物，如钴酸锂、锰酸锂、三元锂、磷酸铁锂等；负极主要是石墨，是C元素的一种。它们各有各的优缺点。

现今，为了增强电极材料的整体质量，研究者常在其生产时加入适当的添加剂。比如向磷酸铁锂材料中加入适量的二硫化钨片状材料，能进一步提高产品的能量密度，而这主要是归因于产品的储锂空间增大；向石墨烯负极中添加少量的二硫化钨纳米片，能有效增强产品的结构稳定性。总的来说，WS2纳米片适合应用于新一代的电极材料中。

二硫化钨（WS2）片状材料是由金属钨与非金属硫组成的无机化合物，作为典型的过渡金属硫化物，WS2纳米片是一种具有间接带隙的半导体材料，晶体结构与石墨烯层状结构相类似。这种结构使它具有极为优异的电化学性能、储锂性能和机械稳定性等特点，所以常用来修饰传统的锂电池电极材料，能使所制备电极材料容纳更多带电锂离子，以及产品的分子结构也不会轻易随着外界温度变化而改变。

含有WS2层状材料的电极拥有以下几个优势：（1）不论在什么情况下，其都不会轻易与有机电解液发生不良反应，这除了与WS2低杂质含量有关外，还与它的高化学稳定性有关；（2）其质量能量密度与体积能量密度都较高，且不易衰退。相对于普通电池来说，含有WS2材料的电池更适合为早教机提供电能。

二硫化钨纳米片除了能作为电极材料的改性剂外，还适合作为新一代的固体润滑剂。WS2润滑脂的优势如下：（1）具有优异的耐高温性能和极强的抗氧化能力；（2）优良的抗磨性能和极低的磨擦系数；（3）极佳的机械稳定性和抗水冲刷性能，极强的承载能力；（4）出色的防锈及耐腐蚀性能。

WS2的制备方法：以四硫代钨酸铵为原料，在隔绝空气的条件下，加热分解四硫代钨酸铵，加热时以100~200℃/小时的温度梯度从室温升至700~1200℃，幷在此温度下保温24~48小时后，再以30~110℃/小时的温度梯度降至室温，出料粉碎，即可得到产物。

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