锂离子电池负极材料TiS3纳米片的制备和性能

先用直流(DC)电弧法制备TiH1.924纳米粉作为前驱体,再用固-气相反应制备了片状结构的TiS_(3)纳米粉体。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱分析和性能测试等手段对其表征,研究了TiS_(3)纳米片的结构和将其用作负极的锂离子电池的性能。结果表明:TiS_(3)纳米片具有特殊的片状结构,其厚度约为35 nm。将TiS_(3)纳米片用作负极的锂离子电池具有良好的电化学性能,在500 mA/g电流密度下循环300圈后其容量仍保持在430 mAh/g。以5 A/g的大电流密度放电其比容量为240 mAh/g,电流密度恢复到100 mA/g其放电比容量稳定在500 mAh/g。TiS_(3)良好的倍率性能,源于其特殊的纳米片状结构。这种单层片状结构,能较好地适应电极材料在大电流密度多次放电/充电过程中产生的应变引起的体积变化,使其免于粉碎。