MoS2/RGO复合材料的电化学性能和第一性原理研究

摘要：

利用MoS2高的理论储锂容量和石墨烯良好的导电性能,采用一步水热法成功制备出卷曲片层状的MoS2/RGO复合材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、Raman光谱等手段对其进行了结构、形貌、和成分的表征,并通过第一性原理计算了MoS2和MoS2/RGO模型的最稳定锂离子吸附位置、电荷密度、差分电荷密度、态密度和扩散能垒.实验结果表明,MoS2/RGO复合材料在前70次充放电循环中,保持着800 mAh/g以上的高放电比容量,经过100次循环后,放电比容量为515.3 mAh/g,明显高于单一MoS2(170.8 mAh/g),同时,该复合材料具有优于单一MoS2的倍率性能,经过1000 mA/g的大电流密度循环后重新回到100 mA/g时,MoS2/RGO复合材料仍保持在高的放电比容量(941.2 mAh/g).第一性原理计算结果表明,在石墨烯的作用下,MoS2层的Mo原子附近的电荷呈减少趋势,MoS2/RGO整体态密度增强,使价带中的电子更容易跃迁到导带,同时,MoS2/RGO较单一MoS2低的扩散能垒(0.25 eV)使锂离子更容易扩散,这解释了在石墨烯的作用下,MoS2/RGO复合材料拥有优于单一MoS2的电化学性能.

关键词：水热法制备、MoS2/RGO复合材料、电化学性能、第一性原理计算

所属期刊栏目：12

分类号：O469;TB34(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：广西自然科学基金项目;广西科技大学大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2023-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：698-709