MoS2薄膜负极材料的制备及其电化学行为

• 作者: 吴爱民 周抒予 邓文昕 邱治文 黄慧慧 黄昊
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 负极材料 二硫化钼薄膜 多孔结构 循环性能 射频磁控溅射
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 研究·开发
• 页码范围: 105-110
• 页数: 6页
• 分类号: TM912
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2020.08.016

摘要

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.