王家海教授团队联合香港科技大学邵敏华教授团队再次在国际能源知名期刊《Nano Energy》发表最新锂电池研究成果

作者: 时间:2022-12-29 点击数:

近日,我院王家海教授团队联合香港科技大学邵敏华教授团队在锂离子电池负极材料领域取得重要进展,开发了制备高1T相纯度Mg插层MoS2材料的方法,成果以“Unlocking robust lithium storage performance in High 1T-phase purity MoS2 constructed by Mg intercalation”为题发表于Nano Energy

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研究背景

开发高性能锂离子电池有助于解决过度使用化石能源带来的环境问题。二硫化钼(MoS2)材料作为一种有前景的锂离子电池负极材料引起了许多学者的重视。作为一种二维过渡金属硫化物,MoS2较大的层间距有利于锂离子的嵌入,有望实现快速脱嵌锂反应从而提高锂离子电池的整体储锂性能。然而,MoS2本身存在电导率低的问题,严重制约其作为锂离子电池负极材料的性能。金属相二硫化钼(1T MoS2)因其优异的电导率被认为是解决低电导率问题的有效途径之一。然而,苛刻的合成条件和低1T相纯度阻碍了1T MoS2的开发与应用。

研究内容

为解决这些问题,王家海教授团队联合香港科技大学邵敏华教授团队设计了一种新的策略构建高1T相纯度MoS2。通过Mg插层制备高1T相纯MoS2材料,Mg作为电子供体嵌入MoS2层间与S原子形成八面体配位实现高1T相纯度并确保1T相的稳定性。Mg的嵌入提高了MoS2自身的电导率和离子迁移率从而提升锂离子的储存动力学,最终实现储锂性能的大幅提升。XRDXPS和密度泛函理论(DFT)证明了插层MgMoS2层中相邻的硫原子形成八面体配位。Mg作为电子供体,确保了高1T相纯度和1T相稳定性,从而提高了MoS2电极材料的电子传导率和离子迁移速率,最终保证MoS2材料优异的储锂性能。

研究相关

王家海教授和邵敏华教授为共同通讯作者,在国际知名期刊Nano Energy上发表题为“Unlocking Robust Lithium Storage Performance in High 1T-phase Purity MoS2 constructed by Mg Intercalation”的研究工作,陈辅周博士后第一作者,广州大学第一通讯单位。

 

文章链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522009715?dgcid=coauthor

 

 

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