TỔNG HỢP VẬT LIỆU NANO COMPOSITE CẤU TRÚC LỚP MoS2/SWNTs BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SÓNG

Mai Thị Hằng, Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Nguyễn Anh Tiến, Lê Văn Thăng, Vương Vĩnh Đạt, Trần Đức Châu

Tóm tắt


 

Vật liệu nano composite cấu trúc lớp MoS2/SWNTs – một vật liệu anode tiềm năng cho pin lithium ion – đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp vi sóng thông qua phản ứng trực tiếp giữa các tiền chất. Tính chất vật liệu nano composite được đánh giá bằng các phương pháp phân tích: XRD, Raman, SEM, TEM… Kết quả phân tích bằng giản đồ XRD vật liệu tổng hợp với tỉ lệ thể tích SWNTs/H2O:EG = 1:30 thể hiện mũi đặc trưng cho MoS2 và SWNTs và chứng tỏ được sự hình thành liên kết giữa MoS2 và SWNTs. Phổ Raman cũng chứng tỏ được sự tồn tại của các pha 2H-/1T-MoS2. Bên cạnh đó, ảnh SEM và TEM cho thấy các cụm MoS2 (kích thước hạt từ 8-20 nm) dạng lục giác bám trên cấu trúc của SWNTs và phân bố xen kẽ trong khối vật liệu, giúp tăng tính năng của MoS2/SWNTs khi ứng dụng làm vật liệu anode của pin lithium ion.

 


Từ khóa


hạt MoS2 kích thước nano, cấu trúc lớp nano, vật liệu anode, phương pháp vi sóng, ethylene glycol.

Toàn văn:

PDF

Trích dẫn


X.-M. Liu et al., “Carbon nanotube (CNT)-based composites as electrode material for rechargeable Li-ion batteries: A review,” Compos. Sci. Technol., vol. 72, no. 2, pp. 121-144, 2012.

A. Kuc and T. Heine, “The electronic structure calculations of two-dimensional transition-metal dichalcogenides in the presence of external electric and magnetic fields,” Chem. Soc. Rev., vol. 44, no. 9, pp. 2603-2614, 2015.

J. A. Stewart and D. E. Spearot, “Atomistic simulations of nanoindentation on the basal plane of crystalline molybdenum disulfide (MoS2),” Modelling Simul. Mater. Sci. Eng., vol. 21, article no. 045003, 2013.

S. Ding, J. S. Chen, and X. W. Lou, “Glucose-assisted growth of MoS2 nanosheets on CNT backbone for improved lithium storage properties,” Chem. - A Eur. J., vol. 17, no. 47, pp. 13142-13145, 2011.

B. Qu et al., “Ultrasmall Fe2O3 nanoparticles/MoS2 nanosheets composite as high-performance anode material for lithium ion batteries,” Sci. Rep., vol. 7, no. November 2016, p. 42772, 2017.

A. L. M. Reddy, M. M. Shaijumon, S. R. Gowda, and P. M. Ajayan, “Coaxial MnO2/carbon nanotube array electrodes for high-performance lithium batteries,” Nano Lett., vol. 9, no. 3, pp. 1002-1006, 2009.

H. Yoo, A. P. Tiwari, J. Lee, D. Kim, J. H. Park, and H. Lee, “Cylindrical nanostructured MoS2 directly grown on CNT composites for lithium-ion batteries,” Nanoscale, vol. 7, no. 8, pp. 3404–3409, 2015.

Q. Wang and J. Li, “Facilitated Lithium Storage in MoS2 Overlayers,” J. Phys. Chem.C, vol. 111, pp. 1675-1682, 2007.

S.-K. Park et al., “A simple L-cysteine-assisted method for the growth of MoS2 nanosheets on carbon nanotubes for high-performance lithium ion batteries,” Dalt. Trans., vol. 42, no. 7, pp. 2399-2405, 2013.

K. Bindumadhavan, S. K. Srivastava, and S. Mahanty, “MoS2–MWCNT hybrids as a superior anode in lithium-ion batteries,” Chem. Commun., vol. 49, no. 18, p. 1823, 2013.

J. Z. Wang et al., “Development of MoS2-CNT composite thin film from layered MoS2 for lithium batteries,” Adv. Energy Mater., vol. 3, no. 6, pp. 798-805, 2013.

P. Gao, Z. Yang, G. Liu, and Q. Qiao, “Facile synthesis of MoS2/MWNT anode material for high-performance lithium-ion batteries,” Ceram. Int., vol. 41, no. 1, pp. 1921-1925, 2015.

K. Chang and W. Chen, “In situ synthesis of MoS2/graphene nanosheet composites with extraordinarily high electrochemical performance for lithium ion batteries,” Chem. Commun., vol. 47, no. 14, pp. 4252-4254, 2011.

J. Li et al., “A three-dimensionally interconnected carbon nanotube/layered MoS2 nanohybrid network for lithium ion battery anode with superior rate capacity and long-cycle-life,” Nano Energy, vol. 16, pp. 10-18, 2015.

K. Zhou et al., “MoS2 nanolayers grown on carbon nanotubes: An advanced reinforcement for epoxy composites,” ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 7, no. 11, pp. 6070-6081, 2015.

H. Huang et al., “Strongly coupled MoS2 nanoflake–carbon nanotube nanocomposite as an excellent electrocatalyst for hydrogen evolution reaction,” J. Mater. Chem. A, vol. 5, no. 4, pp. 1558-1566, 2017.

L. Cai et al., “Vacancy-induced ferromagnetism of MoS2 nanosheets,” J. Am. Chem. Soc., vol. 137, no. 7, pp. 2622-2627, 2015.

X. Zhao et al., “FeS2-doped MoS2 nanoflower with the dominant 1T-MoS2 phase as an excellent electrocatalyst for high-performance hydrogen evolution,” Electrochim. Acta, vol. 249, pp. 72-78, 2017.

D. Wang et al., “Polytype 1T/2H MoS2 heterostructures for efficient photoelectrocatalytic hydrogen evolution,” Chem. Eng. J., vol. 330, pp. 102-108, 2017.

M. Wu et al., “Metallic 1T MoS2 nanosheet arrays vertically grown on activated carbon fiber cloth for enhanced Li-ion storage performance,” J. Mater. Chem. A, vol. 5, no. 27, pp. 14061-14069, 2017.




DOI: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.15.9.2642(2018)

Tình trạng

  • Danh sách trống