AFM：强化四硫化钒和多孔碳之间的界面以改善储锂性能

newbee

2020-03-01

经过数十年的发展，锂离子电池（LIB）已在各个领域发挥重要的作用。石墨等商业化负极材料由于其容量低从而限制了LIB的进一步发展。过渡金属硫化物因其资源丰富，容量更高和相对较高的电导率而受到广泛关注，尤其是钒基硫化物。但是，纯VS₄的电导率很低，而且具有较大的体积膨胀和多硫化物溶解的作用，所以循环性能和倍率性能都很差。所以经常使用碳材料来改善四硫化钒（VS₄）的性能。然而，VS₄和碳之间的界面相互作用尚未明确阐明。为了解决这个问题，清华大学深圳研究生院赵世玺等人制备了多种VS₄@C复合材料，并通过X射线光电子能谱，傅里叶变换红外光谱，拉曼光谱和第一性原理计算研究了VS₄与多孔碳之间的界面，这将有助于过渡金属硫化物的进一步研究。

本文要点：

1） 首次探究了带有氧官能团的多孔碳与VS₄之间的界面以及花状VS₄的生长机理。

2） 通过实验和计算表明，具有自组装超薄片的花状VS₄通过V-C和V-O-C键在有丰富氧官能团的多孔碳表面上生长。

3） 由于良好的结构和牢固的界面之间的协同作用，VS₄和具有氧官能团的多孔碳复合材料的电化学性能比纯VS₄或VS₄-多孔碳复合材料的电化学性能好得多。

Lü‐qiang Yu, et al. Strengthening the Interface between Flower‐Like VS4 and Porous Carbon for Improving Its Lithium Storage Performance, Adv. Funct. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adfm.202000427

https://doi.org/10.1002/adfm.202000427