大规模合成高能热电池阴极Ni_0.5Co_0.5S₂通过简单的烧结技术

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 固态化学 固态化学

背景情况:

• 双金属硫化物是有前途的电极材料和催化剂,由于协同作用.
• 大规模合成高性能单相多成分硫化物仍然是一个重大挑战.

研究的目的:

• 开发一种可扩展和具有成本效益的方法来合成单相Ni0.5Co0.5S2.2.
• 研究Ni0.5Co0.5S2作为热电池的阴极材料的潜力.

主要方法:

• 热力学计算指导了Ni0.5Co0.5S2从中间阶段NiS2和Co3S4.4中合成的Ni0.5Co0.5S2.
• 采用两步烧结工艺进行简单,快速和可扩展的制备.
• 合成技术扩展到Ni1-xCo_xS2系统.

主要成果:

• 通过可扩展的两步烧结方法成功合成了单相Ni0.5Co0.5S2.
• Ni0.5Co0.5S2表现出极好的热稳定性和导电性.
• 作为热电池阴极,Ni0.5Co0.5S2实现了671 mAh·g-1的特定容量和1173 Wh·kg-1的特定能量,其性能优于单独的NiS2和CoS2.

结论:

• 拟议的烧结方法对于成本高效的大规模合成单相多元组合硫化物是有效的.
• 与其前身相比,Ni0.5Co0.5S2作为热电池阴极材料的性能优越.