成果简介
在离子插入/脱插入过程中，VS2容易发生体积膨胀甚至结构坍塌，导致容量下降和库仑效率低，阻碍了其实际应用。本文， 江西师范大学黎泓波 副教授团队在《ChemistrySelect》期刊发表名为“Preparation of VS2/rGO Nanosheet Composite Materials as High Capacity Anodes for Lithium-ion Batteries”的论文，研究采用溶剂法制备了 VS2/rGO 复合材料。rGO 将 VS2 牢固地锁在蜂窝状结构中，有效防止了电极在充放电过程中的体积膨胀甚至结构坍塌。VS2 的层状结构和 rGO 的高导电性加快了锂离子的传输速度，实现了电池的循环稳定性。结果表明，VS2/rGO 负极材料的起始容量为 1190/959 mAh g-1，起始 CE 为 80.57%。值得注意的是，经过 150 次循环后，该材料的比放电/比充电容量可保持在 764/736 mAh g-1。VS2 阳极电化学性能的改善是由于材料中含有 rGO，从而优化了复合材料的结构稳定性和电性能。
图文导读
图1、VS2/rGO复合材料制备的合成图。
图2、（a） VS2、VS2/rGO的XRD图谱，（b）VS2和VS2/rGO的拉曼光谱，（c）VS2、VS2/rGO和rGO的TGA。
图3、VS2（a–c）和VS2/rGO（d–f）的SEM图像；VS2/rGO的V、S和C（h–k）的元素映射模式；VS2/rGO（l–n）的TEM图像。
图4、（a） VS2和VS2/rGO的循环性能和（b）速率能力；（c） CV和（d）VS2在139.7 mA g−1下前三个循环的恒电流充放电曲线；（e） VS2/rGO在139.7 mA g−1下原始三个循环的CV曲线和（f）恒电流充放电曲线。
图5、（a，b）150次循环前后VS2和VS2/rGO电极的阻抗图。；（c） VS2和VS2/rGO低频率下的线性拟合结果；和（d）等效电路图。
小结
综上所述，为了提高 VS2 的稳定性和性能，采用溶热法制备了 VS2/rGO 复合材料。rGO 将 VS2 牢固地锁在蜂窝状结构中，有效防止了电极在充放电过程中的体积膨胀甚至结构坍塌。石墨烯的引入有效提高了离子/电子的扩散能力，缩短了离子/电子扩散的传输距离。VS2/rGO 阳极材料在 139.7 mA g-1 下的初始充放电容量分别为 1190/959 mAh g-1，起始 CE 为 80.57%。150 次循环后，放电容量不仅保持在 737 mAh g-1。因此，VS2/rGO 复合材料能在一定程度上改善 VS2 锂储能材料的电化学性能，为开发新型优质锂电池负极材料做出一定贡献。
文献：https://doi.org/10.1002/slct.202304355
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