過渡金屬二硫?qū)倩铮═MD)由于其良好的催化性能,作為鋰硫電池的催化劑已被廣泛研究。然而,它們的電子傳導(dǎo)性差導(dǎo)致硫還原反應(yīng)緩慢。
在此,蘭州大學(xué)Jinyuan Zhou,Xiaojun Pan提出了一種簡單的Zn2+嵌入策略來促進MoS2從半導(dǎo)體2H相到金屬1T相的相變。此外,層間的Zn2+可以擴大MoS2的層間距,并作為電荷轉(zhuǎn)移橋,促進電子沿c軸的縱向傳輸。
文章要點
1)DFT計算進一步證明Zn-MoS2具有更好的電荷轉(zhuǎn)移能力和更強的吸附能力。同時,Zn-MoS2對于多硫化物的轉(zhuǎn)化和分解表現(xiàn)出優(yōu)異的氧化還原電催化性能。
2)正如預(yù)期的那樣,使用Zn0.12MoS2-碳納米纖維(CNF)作為正極的鋰-硫電池具有高比容量(0.1C下1325 mAh g?1)、優(yōu)異的倍率性能(3 C下698 mAh g?1),出色的循環(huán)性能(700次循環(huán)后仍保持604 mAh g?1,每次循環(huán)衰減率為0.045%)。
這項研究為提高鋰硫電池的電催化性能提供了寶貴的見解。
參考文獻
Mengjing Jin, et al, Boosting Charge Transport and Catalytic Performance in MoS2 by Zn2+ Intercalation Engineering for Lithium?Sulfur Batteries, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c08395
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c08395