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臺(tái)州學(xué)院De-Man Han課題組--多壁碳納米管支撐的二硫化鉬納米片構(gòu)建三維微球用于優(yōu)化鈉存儲(chǔ)
       鈉離子電池(SIB)領(lǐng)域中,二硫化鉬(MoS2)被認(rèn)為是一種有前景的陽(yáng)極材料,它具有較高的理論容量和較大的層間距。然而,其固有的較差電導(dǎo)率和在嵌鈉/脫鈉過(guò)程中的體積變化很大,這限制了其實(shí)際應(yīng)用。為了解決這個(gè)問(wèn)題,該工作構(gòu)建了MoS2納米片/多壁碳納米管(MoS2-MSs/MWCNTs)復(fù)合材料,具有三維(3D)微球結(jié)構(gòu)。如此獨(dú)特的結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)高導(dǎo)電路徑,便于電子/離子通過(guò)粒子和粒子間界面,加速了電荷轉(zhuǎn)移和離子擴(kuò)散能力。更重要的是,碳框架可以提高電導(dǎo)率并緩解結(jié)構(gòu)應(yīng)變。因此,所制備的MoS2-MSs/MWCNTs復(fù)合材料在100次循環(huán)后實(shí)現(xiàn)了高的可逆比容量(519 mA h g-1),容量保持率為94.4%,并且顯示出極好的倍率性能。
 
 
Figure 1. MoS2-MSs/MWCNTs復(fù)合材料的合成過(guò)程示意圖。
 

Figure 2. MoS2-MS(a和b)和MoS2-MS/MWCNT(c和d)的SEM圖像。
 

Figure 3. MoS2-MSs(a)和MoS2-MSs/MWCNTs(b和c)的TEM圖像; MoS2-MSs(d)和MoS2-MSs/MWCNTs(e和f)的HRTEM圖像;(g–k)STEM-EDS映射圖像以及碳,鉬和硫的元素映射。
 

Figure 4.(a)XRD圖,(b)拉曼光譜,(c)N2吸附-解吸等溫線和(d)MoS2-MS和MoS2-MS/MWCNTs樣品的孔徑分布。
 

Figure 5.MoS2-MSs和MoS2-MSs/MWCNTs電極的SIB電化學(xué)性能:(a)MoS2-MSs/MWCNTs電極的CV曲線,掃描速率為0.1 mV s-1;(b)MoS2-MSs和MoS2-MSs/MWCNTs電極在電流密度為0.1 A g-1時(shí)的第一次放電/充電曲線;MoS2-MSs(c)和MoS2-MSs/MWCNTs電極(d)在不同周期時(shí)的恒電流放電/充電曲線;(e)在0.1 A g-1下的循環(huán)性能,以及(f)在不同電流密度下的倍率性能。
 
        該研究工作由臺(tái)州學(xué)院De-Man Han課題組于2021年發(fā)表在Nanoscale期刊上。原文:Three-dimensional microspheres constructed with MoS2 nanosheets supported on multiwalled carbon nanotubes for optimized sodium storage。

轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)



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