成果簡介
層狀MoS2被認為是一種很有前途的鈉離子電池（SIBs）負極材料，但其電導率/離子電導率低，離子插入/脫出時體積變化大，導致電化學效能差。為了解決這個問題，本文，西安交通大學王紅康副教授團隊在《Sustainable Energy Fuels》期刊發表名為“Porous graphene-like MoS2/carbon hierarchies for high-performance pseudocapacitive sodium storage”的論文，研究提出一種具有多孔分層奈米結構的石墨烯狀MoS2/碳（表示為MoS2/C）的簡便合成方法，其中透過模板輔助奈米鑄造方法成功地將具有擴充套件（002）平面的幾層MoS2與N，S-共摻碳物種雜交/摻雜。
Mo/S源 (即(NH 4 ) 2 )的同時熱分解MoS 4）和N/C源（即聚乙烯吡咯烷酮，PVP）在由可移除模板（即CaCO3）構成的有限空間內導致MoS2/C的直接雜化/摻雜，透過調節PVP的加入量，可以很容易地控制電極的含碳量，這對電極的儲鈉效能有很大的影響。模板去除後，所製備的由類石墨烯奈米片構成的多孔MoS2/C層級顯示出大的孔體積和高度暴露的活性表面，有效地提高了導電性和離子擴散率。當作為SIB的陽極材料進行評估時，最佳化的MoS2/C電極主要表現出贗電容性鈉儲存行為（在 1.2 mV s -1 下貢獻率高達 89.9% ），在 300 次迴圈後在0.5Ag-1和370mAhg-1 下提供397mAhg-1 的高可逆容量1000 次迴圈後在1Ag-1 下。
圖文導讀
圖1.由於碳的摻入製備具有膨脹MoS2 (002) 平面的多孔MoS 2 /C 層級的示意圖。
圖2. (a) SEM、(b) TEM 和 (c) 在沒有 PVP 存在的情況下製備的裸 MoS 2層次結構的HRTEM 影象。(d) MoS 2 /C100 層級的SEM、(e) TEM 和 (f) HRTEM 影象，(g) 顯示 HAADF STEM 影象，(h-k) 顯示 C (h)、N ( i)、S (j) 和 Mo (k) 元素。
圖3. (a-d) MoS 2、MoS 2 /C50、MoS 2 /C100、MoS 2 /C150和N摻雜C的XRD 圖案、拉曼光譜、TGA曲線和N2吸附等溫線。
圖4. (a-d)Mo3d+S2s和MoS 2和MoS 2 /C100的S2p XPS光譜，C1s和MoS 2 /C100 的N1s XPS 光譜。
圖5. (a/b) MoS2/C100 電極在前5個迴圈中的CV曲線和GCD曲線。
(c/d) MoS 2、MoS 2 /C50、MoS 2 /C100 和MoS2 /C150 電極的迴圈和倍率效能。
(e) MoS2 /C100電極的長期迴圈效能。
圖6. (a) 不同掃描速率下的CV曲線，(b) 相應的log（峰值電流）與log（掃描速率）圖，插圖顯示擬合的b值，（c）在 1.2 mV 時贗電容和擴散控制貢獻的分離s -1和（d）MoS 2 /C100 電極在不同掃描速率下的贗電容貢獻。(e) 不同電極的奈奎斯特圖，(f) 顯示低頻區域中Z '與 ω -0.5的對應關係和擬合線。
小結
綜上所述，本文報道了一種簡便的奈米鑄造方法來製造多孔分層奈米結構，這在開發用於儲能系統的高效能電極材料方面顯示出廣闊的應用前景。
文獻：
https://doi.org/10.1039/D1SE01406D
