Tổng hợp mới vật liệu composite CoS/C làm vật liệu anot cho pin Li-ion

Trong nghiên cứu này, vật liệu nano composite coban sunfua/carbon đã được tổng hợp thành công thông qua phương pháp nhiệt phân có kiểm soát nhiệt độ, sử dụng muối coban và thiourea làm tiền chất. Kết quả cho thấy nhiệt độ nung đóng vai trò then chốt trong việc điều khiển cấu trúc pha và hiệu suất lưu trữ lithium của vật liệu thu được. Ở nhiệt độ nung 550 °C (mẫu CS-550), pha CoS2 lập phương cùng tồn tại với g-C3N4 bị phân hủy một phần. Trong khi đó, ở 630 °C (mẫu CS-630), vật liệu chuyển hóa hoàn toàn thành pha CoS lục giác có độ kết tinh cao được bao bọc bởi lớp vỏ carbon graphit hóa có tính dẫn điện cao. Điện cực CS-630 thể hiện sự vượt trội so với CS-550 về cả động học điện hóa và độ bền cơ học trong quá trình lithi hóa/khử lithi. Cụ thể, CS-630 mang lại dung lượng phóng điện ổn định khoảng 358,51 mAh g-1 sau 200 chu kỳ, cao hơn so với CS-550 (chỉ khoảng 69,64 mAh g-1 sau 180 chu kỳ). Hơn nữa, cực dương CS-630 có điện trở chuyển điện tích thấp hơn, khả năng khuếch tán ion Li+ được tăng cường so với CS-550. Hiệu suất vượt trội này được cho là nhờ khung CoS lục giác bền vững kết hợp với mạng lưới carbon dẫn điện, giúp tăng tốc hiệu quả động học điện hóa và đệm ứng suất thể tích gây ra trong quá trình chu kỳ. Công trình này nhấn mạnh rằng việc điều chỉnh nhiệt độ nung là một chiến lược hiệu quả để nâng cao hiệu suất của cực dương coban sunfua trong pin lithium-ion