采用脉冲激光沉积法制备了NiCo_2S_4薄膜,利用恒流充放电和循环伏安测试研究了NiCo_2S_4薄膜作为锂离子电池负极材料的电化学性能和充放电机理。采用高分辨电子显微镜和选区电子衍射(TEM&SAED)表征了NiCo_2S_4薄膜首次循环过程中的组成与结构变化。恒流充放电测试结果显示NiCo_2S_4薄膜在3μA·cm-2的放电电流下,0~3 V(vs Li+/Li)范围内,薄膜的首次放电容量为698 m Ah·g^(-1),经过200次循环之后的放电容量为365 m Ah·g^(-1);在循环伏安测试中得到了分步反应的可逆氧化还原峰。TEM和SAED分析结果揭示了NiCo_2S_4薄膜与Li的电化学反应机理:首次放电过程中NiCo_2S_4与Li发生转化反应生成了Li_2S、Ni和Co,充电后生成了CoS和NiS复合薄膜。后续循环为CoS和NiS复合薄膜的可逆分解与形成。研究表明NiCo_2S_4是一种有潜在应用价值的锂离子电池负极材料。
