КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДА И ДИСУЛЬФИДА МОЛИБДЕНА ДЛЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА НАТРИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

10.25712/ASTU.1811-1416.2024.04.008

Авторы

  • Вениамин Викторович Железнов Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия
  • Денис Павлович Опра Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия https://orcid.org/0000-0003-4337-5550
  • Никита Сергеевич Саенко Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия https://orcid.org/0000-0002-1242-6792
  • Сергей Александрович Сарин Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия https://orcid.org/0000-0003-3149-3744
  • Александр Александрович Соколов Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия https://orcid.org/0000-0002-5063-1404
  • Валерий Георгиевич Курявый Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия
  • Александр Юрьевич Устинов Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия https://orcid.org/0000-0002-4562-017X
  • Александра Григорьевна Завидная Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия
  • Ирина Викторовна Лукиянчук Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия https://orcid.org/0000-0003-1680-4882
  • Сергей Васильевич Гнеденков Институт химии Дальневосточного отделения РАН, пр. 100-летия Владивостока, 159, 690022, Владивосток, Россия https://orcid.org/0000-0003-1576-8680

Ключевые слова:

твердый углерод, MoS2, натрий-ионные аккумуляторы, анод, композиционный материал, наноструктура

Аннотация

В работе двухстадийным методом получен композиционный материал на основе волокон твердого углерода, модифицированных нанолистами дисульфида молибдена. Твердый углерод, используемый в качестве основы, получен термообработкой вискозы при 810 °С. Осаждение на волокнах наночастиц MoS2 выполнено гидротермальным способом. Структура и состав композита установлены с использованием методов рентгеновской дифракции, малоуглового рентгеновского рассеяния, спектроскопии комбинационного рассеяния света, сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии, спектрофотометрии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Исследованы электрохимические характеристики композита как анодного материала для натрий-ионных аккумуляторов. Обнаружено, что за счет эффекта синергизма композиционный материал обладает преимуществами над твердым углеродом и нанокристаллическим MoS2 в отдельности. По сравнению с твердым углеродом композит демонстрирует более высокие значения удельной емкости, в том числе при высоких плотностях тока. Так, при 1000 и 2000 мА/г композиционный материал показал удельную емкость 139 и 84 мА·ч/г, тогда как твердый углерод при тех же плотностях тока обеспечивает только 73 и 45 мА·ч/г. По отношению к MoS2 композит демонстрирует лучшую циклируемость. Для MoS2 наблюдается деградация энергозапасающих свойств уже после 90 цикла. Композиционный материал, напротив, сохраняет стабильность даже на 150 цикле с емкостью 204 мА·ч/г при 200 мА/г.

Загрузки

Опубликован

2024-12-23

Как цитировать

Железнов, В. В., Опра, Д. П. ., Саенко, Н. С. ., Сарин, С. А. ., Соколов, А. А. ., Курявый, В. Г. ., Устинов, А. Ю. ., Завидная, А. Г. ., Лукиянчук, И. В. ., & Гнеденков, С. . В. . (2024). КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДА И ДИСУЛЬФИДА МОЛИБДЕНА ДЛЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА НАТРИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2024.04.008. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ, 21(4), 475–487. извлечено от https://ojs.altstu.ru/index.php/fpsm/article/view/840

Выпуск

Раздел

РАЗДЕЛ 1. ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ