二维层状二硫化钼纳米材料在新型储能领域的应用最新综述

advs近几年来,随着化石燃料的快速消耗以及新型能源的迅速崛起,如何发展一种高效安全的储能技术已成为迫在眉睫的现实任务。在这其中,纳米二硫化钼MoS2作为一种新型的过渡金属硫化物纳米材料,凭借着其优异的物理性能和电化学特性已被认为极具发展潜力。

通过对近几年来最新的案例进行深度分析,扬州大学庞欢教授课题组和中国科学技术大学余彦教授课题组总结了二维纳米材料对近几年来硫化钼纳米复合材料在新型储能材料领域的最新进展,预测了其未来的研究方向。重点对0D(粉末状)1D(管状)2D(层状)和3D(块状)在锂离子电池,钠离子电池和超级电容器中进行交叉对比,他们总结出二维层状二硫化钼制备的正极复合材料电池无论是在能量密度还是循环寿命等各个方面,都比另外几种更加优秀。这一方面是因为层状的二硫化钼可以提供更多的不易崩塌堵塞,提供锂离子自由穿梭的通道,另一方面也是因为其更大的比表面积和结构稳定性。与石墨烯等层状材料类似,层状二硫化钼也是一种层状二维结构,但与石墨烯等单一组成的片层不同的是,二硫化钼是采用了一种A-B-A型三明治层状结构,这大大降低了其表面聚集和折叠弯曲的可能性,当用作锂电池正极材料时, 坚固的结构可以有效地减少充放电时的材料崩塌和聚集。这也就在理论上大大缓解了锂离子电池,钠离子电池或超级电容器的充放电容量衰退。

目前为止,二硫化钼已经被发现有三种晶格排布方式,分别为 1T, 2H, 3R。与另外两种稍有不同,1T型二硫化钼展现出了一种金属特性,而另外两种更多的展现出的半导体特性。他们也介绍了几种不同方式制备二硫化钼的方法以及后期的处理手段对层状结构的影响,从CVD, 水热法,溶剂热法以及超声激光剥离技术,得到了不同的形貌的二硫化钼纳米片。大量研究表明层状的二硫化钼是一种极具潜能的储能物质材料,等待着我们去挖掘。

Speak Your Mind

*