黃富強/黃健/方裕強AFM:用于穩(wěn)定鉀儲存的 1T''' MoS2 均質插層化學和超低應變 2023年8月27日 上午12:31 ? 未全平臺發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 48 插層負極由于具有良好的層狀結構,其循環(huán)性能通常優(yōu)于鋰或鈉儲存的合金負極和轉化負極。然而,對于更大的鉀調節(jié),這些插層負極通常經歷巨大的層膨脹和結構扭曲,導致嚴重的容量衰退。 在此,中國科學院上海硅酸鹽研究所黃富強研究員、黃健研究員以及方裕強等人發(fā)現(xiàn)1T”’ MoS2(從1T MoS2扭曲而來) 在層中具有角共享Mo3三角三聚體,表現(xiàn)出比2H MoS2更短的Mo-Mo距離,這確保了快速電子轉移和均勻的K+嵌入。 此外,1T”’ MoS2的褶S層提供了不同的活性位點,部分不可分離的K+被認為是一個支柱,以削弱界面應變,實現(xiàn)保持層狀結構。 通過原位表征和DFT計算證明了嵌入的K+均勻地分布在層間,并誘導從1T”’ MoS2到1T’ MoS2的相變,檢測到3.5%的超低層膨脹率(在K+脫出后)。 結果顯示,1T”’ MoS2在0.2C時表現(xiàn)出125mAhg-1的容量,并且1C的條件下500次循環(huán)后沒有容量衰減。此外,將其用作鉀雙離子電池 (KDIB)的負極時,1T”’ MoS2實現(xiàn)了40 mAhg-1的容量,250個周期后具有98%容量保持率。 圖1. 電池性能 總之,該工作通過理論和實驗研究揭示了1T”’ MoS2中自適應的金屬Mo-Mo鍵和褶S層,導致了電子的快速傳遞和K+的均勻嵌入,而且不可逆嵌入的K+導致循環(huán)過程中的微小的層膨脹和結構應變。電化學性能測試結果表明,0.2C時1T”’ MoS2的容量為125 mAhg-1,在1C下循環(huán)500次后沒有容量衰減。 此外,組裝的1T”’ MoS2//MCMB K-DIB全電池在250次循環(huán)后表現(xiàn)出98%的優(yōu)異容量保留率。這項工作提供一個新型的插層負極和穩(wěn)定鉀離子存儲的設計策略。 圖2. DFT計算 Homogeneous Intercalation Chemistry and Ultralow Strain of 1T’’’ MoS2 for Stable Potassium Storage, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202306550 原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/08/27/e35be81c48/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 Appl. Catal. B.:近100%降解率!酸性微環(huán)境下Fe基單原子/團簇催化劑用于超快類Fenton反應 2023年10月10日 ?AEM:固體增塑劑結合PEO基聚合物電解質助力高可靠性鋰金屬電池 2023年11月15日 Nature子刊:高選擇性和活性,超越Pd SACs和Pd納米顆粒! 2023年10月11日 樓雄文/谷曉俊,最新Advanced Materials! 2022年9月7日 她,上交博士畢業(yè),投稿到接受僅兩個月,今日一作重磅Science! 2024年5月25日 1991年的Nature,盤古開天‘坑’啊 2023年10月16日