相变工程能够改变材料的电子结构和物理化学性质,已被广泛应用于制备热力学不稳定的金属相MoS2(1T-MoS2),以往复杂的策略操作条件以及成品率低等问题,使得大规模制备1T-MoS2仍具有极大的挑战。
近日,澳大利亚伍伦贡大学郭再萍教授,中南大学王海燕教授,四川大学Chuhong Zhang报道了一种用于相变工程的简单电子注入策略,并大规模地制备了导电TiO化学键合1T-MoS2纳米花的复合材料(TiO-1T-MoS2 NFs)。
文章要点
1)机理分析表明,电子注入工程引发了Mo 4d轨道的重组,导致了MoS2从2H到1T的100%相变。在TiO-1T-MoS2 NFs复合材料中,1T-MoS2表现出比2H-MoS2更高的电子电导率、更低的Na+扩散势垒和更强的S释放限制。此外,导电TiO键合还成功地解决了1T相的稳定性问题。
2)这些优点使TiO-1T-MoS2 NFs电极用于钠离子电池(SIBs)中具有优异的倍率性能(50/20000 mA g−1下,分别为650/288 mAh g−1)和循环性能(501mAh g−1,1000 mA g−1,700次循环)。
这种简单、可扩展的相变工程与深入的机理分析相结合,为设计各种应用的先进材料提供了重要的参考。
参考文献
Hanna He, et al, Electron-Injection-Engineering Induced Phase Transition toward Stabilized 1T-MoS2 with Extraordinary Sodium Storage Performance, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c01518
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01518