本技术涉及一种硒硫化镍钼催化剂的制备方法及其在能源材料技术领域的应用。制备过程包括:将硒粉与水合肼混合形成溶液A;随后将钼酸钠二水合物和硫脲溶解于水中形成溶液B;将溶液A与溶液B混合,经过一系列化学反应后得到硒硫化镍钼催化剂。该催化剂在能源材料领域具有重要应用价值。
背景技术
化石燃料是有限的,同时大量的化石燃料的使用会造成环境污染和温室效应。廉价干净的可再生能源是解决能源问题的重要途径。然而,可再生能源受自然环境影响,具有较强的不确定性,需通过储能设备对产生的电能进行再分布和再集中,也就是“削峰填谷”。另外,在移动设备的应用中,如电动汽车、移动电脑、无人机、智能手机等,储能设备决定了续航能力和功率极限。储能设备是提高可再生能源利用率和应用能力的关键。对比现有储能体系的质量能量密度和功率密度。其中,锂离子电池具有可观的质量能量密度,且无记忆效应,开路电压高等优点,成为了可商业化的储能设备中最重要的一员。随着科技进步,对储能设备提出了更高的要求,锂硫电池(LSBs)由于具有其能量密度高(2600Wh·kg-1
),成本低以及环境友好,成为下一代电池中最有希望的候选者。
锂硫电池在商业化过程中仍然面临着几个挑战:(1)硫单质的导电性差,在放电过程中生成Li2
S2
和Li2
S等物质也存在导电性差的问题,影响电池性能;(2)锂硫电池在充放电过程中,由于硫单质和Li2
S之间较大的密度差异,导致体积变化达到80%,膨胀收缩导致结构的损坏;(3)硫在放电过程中生成的溶解于电解液的多硫化物,在正负极间往复迁移产生的穿梭效应,最终导致活性硫的不可逆损失,降低电池寿命。
二硫化钼(MoS2
)因其独特的结构和催化性能而备受关注。三个S-Mo-S原子通过弱范德华力形成的层状结构提供了丰富的活性位点,从而提高了催化性能。因此,MoS2
作为LSBs的阴极电极材料表现出巨大的潜力。然而,目前的MoS2
材料面临着离子电导率和电子电导率差、催化活性不足等挑战,这阻碍了它们满足LSBs高硫负载和快速充电要求的能力。
实现思路