二硫化鎢（WS?）與碳納米管（CNTs）複合主要是為了綜合兩者的優(yōu)勢，實現(xiàn)性能的互補和協(xié)同增強，以滿足不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求。例如，在加氫反應(yīng)、析氫反應(yīng)等方面，WS?-CNTs複合材料表現(xiàn)出比單一材料更好的催化性能，有望在能源轉(zhuǎn)化和化工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。另外，WS?-CNTs複合材料因具有優(yōu)異的電學(xué)性能和高比表面積，而能用來製備高性能的氣體感測器、生物感測器等。
二硫化鎢與碳納米管複合主要有以下幾個原因：
一、改善力學(xué)性能
增強韌性：中鎢智造二硫化鎢是一種層狀結(jié)構(gòu)材料，層間結(jié)合力較弱，在受到外力時容易發(fā)生層間滑動，導(dǎo)致材料的韌性較差。而CNTs具有極高的強度和韌性，其獨特的一維納米結(jié)構(gòu)能夠在WS?的層間起到橋樑和支撐作用，有效阻止WS?層間的滑動，從而顯著提高複合材料的韌性。
提高硬度和耐磨性：CNTs的高硬度和耐磨性可以彌補WS?在這方面的不足。當(dāng)CNTs均勻分散在WS?基體中時，能夠增加材料表面的硬度，抵抗外界的摩擦和磨損，提高材料的使用壽命。例如，在一些需要耐磨塗層的應(yīng)用中，WS?-CNTs複合材料可以提供比純WS?塗層更好的耐磨保護。
中鎢智造二硫化鎢圖片
二、優(yōu)化電學(xué)性能
提高電導(dǎo)率：中鎢智造二硫化鎢雖然具有一定的電學(xué)性能，但與一些高性能導(dǎo)電材料相比，其電導(dǎo)率仍有待提高。CNTs具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，其獨特的電子結(jié)構(gòu)使得電子能夠在管內(nèi)快速傳輸。將CNTs與WS?複合後，CNTs可以在WS?中形成高效的導(dǎo)電通道，促進電子的遷移，從而提高複合材料的整體電導(dǎo)率。這對於WS?在電子器件、電極材料等領(lǐng)域的應(yīng)用非常重要，能夠提高器件的性能和回應(yīng)速度。
調(diào)控能帶結(jié)構(gòu)：CNTs與WS?的複合還可以對WS?的能帶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。通過改變CNTs的含量和分佈，可以調(diào)節(jié)複合材料的能帶間隙，實現(xiàn)對其電學(xué)性能的精細(xì)調(diào)控。例如，在一些光電器件中，這種能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)控可以使材料對特定波長的光具有更好的吸收和回應(yīng)特性，提高器件的光電轉(zhuǎn)換效率。
碳納米管圖片
三、提升電化學(xué)性能
增加比表面積：在能源存儲領(lǐng)域，如鋰離子電池和超級電容器中，材料的比表面積對其電化學(xué)性能有重要影響。CNTs具有高比表面積，能夠為電化學(xué)反應(yīng)提供更多的活性位點。與WS?複合後，不僅增加了複合材料的比表面積，還改善了電極材料與電解質(zhì)之間的接觸，有利於離子的傳輸和吸附，從而提高電池的充放電效率和比容量。
改善迴圈穩(wěn)定性：中鎢智造二硫化鎢在充放電過程中容易發(fā)生體積變化，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，影響電池的迴圈壽命。CNTs的加入可以緩衝WS?的體積變化，同時其良好的導(dǎo)電性有助於保持電極結(jié)構(gòu)的完整性，提高複合材料的迴圈穩(wěn)定性。例如，在鋰離子電池中，WS?-CNTs複合電極經(jīng)過多次迴圈後，仍能保持較高的比容量和較好的充放電性能。
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