20 / 2021-10-23 18:29:40

两步法TiO2/MoS2复合膜负极的制备及其电化学性能研究

微弧氧化,磁控溅射,锂离子电池,负极

本文采用微弧氧化和磁控溅射的方法在钛箔上制备了球状MoS₂和多孔TiO₂复合膜。将该复合膜作为锂离子电池的无粘结剂负极，锂片为对电极，组装电池并对电池的比容量、循环稳定性、循环伏安曲线以及电化学阻抗谱进行了测量。TiO₂/MoS₂复合膜负极结合了TiO₂高的结构稳定性和MoS₂高的理论比容量的优点，在100 µA cm^-2的电流密度下，电化学性能表现出高于400 mAh g^-1 的比容量，远高于纯TiO₂负极。经过1000 µA cm^-2的高电流密度循环后，比容量恢复到初始比容量的91%，表现出良好的倍率性能。利用微弧氧化技术制备的多孔TiO₂孔隙率高达33.5% - 41.6%，这种结构在锂离子电池充放电过程中为Li⁺的扩散提供了大量的内部通道，Li⁺的扩散系数为3.12×10^-14 - 6.67×10^-14 cm²/s，有利于提高锂离子电池的电化学性能。