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具有較大層間距的二維材料的插層結構有利于物質的傳輸，這在快速充電的鋰離子電池(LIB)中具有廣闊的應用前景。然而，所設計的插層結構在惡劣的工作條件下會被粉碎和破壞，導致電池的整體性能惡化。

近日，同濟大學Chi Zhang，Jinhu Yang提出了一種典型的層狀材料MoS₂的插層異質結構，其中MoS₂由N摻雜的類石墨烯碳單層(MoS₂/g-CM)通過聚合物插層策略插層而成，在循環過程中表現出作為LIB負極的可逆可重構的獨特行為。

文章要點

1）研究人員提出了一種“碳單分子層受限的拓撲定向轉變”的機制，并通過大量的原位/非原位表征得到了證實。

2）插層異質結構MoS₂/g-CM具有可重構性和有效的層間電子/離子傳輸，表現出前所未有的高達50 A g^?1的倍容量和出色的長循環性能。

3）此外，將基于g-CM插層的策略擴展到MoSe₂體系，實現了插層異質結構的可重構性，提高了LIB的性能，顯示了其通用性和巨大的應用潛力。

參考文獻

Kexuan Liao, et al, Reconstructable Carbon Monolayer-MoS2 Intercalated Heterostructure Enabled by Atomic Layers-Confined Topotactic Transformation for Ultrafast Lithium Storage, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01550

https://doi.org/10.1021/jacs.4c01550