SnS_(2)纳米颗粒/MXene复合材料的制备及其储锂性能

摘要

SnS_(2)因理论储锂容量高,被认为是锂离子电池颇具应用潜力的负极材料之一,但其循环稳定性和倍率性能差。通过原位限域溶剂热法制备了SnS_(2) NPs@MXene,即SnS_(2)纳米颗粒/MXene复合材料,其中SnS_(2)纳米颗粒均匀地嵌在MXene层间,呈三明治结构。SnS_(2) NPs夹在MXene层间有利于抑制MXene的堆垛,同时缓解SnS_(2) NPs的体积应变;当用作锂离子电池负极时,SnS_(2) NPs@MXene复合电极表现出高可逆容量、强倍率性能和大电流下的长期循环稳定性:在0.1 A·g^(-1)的电流密度下循环200圈后,可逆容量为931 mAh·g^(-1);在5 A·g^(-1)的电流密度下,可逆容量高达566.5 mAh·g^(-1);在2 A·g^(-1)的电流密度下循环2000圈后,可逆容量保持在646 mAh·g^(-1)。具有重要意义的是,合成SnS_(2)纳米颗粒/MXene复合材料的方法同样适用于其他二维层状金属硫化物纳米粒子/MXene复合材料,也适用于二维层状金属硫化物纳米粒子/二维材料的合成。