ChemSusChemn:氮掺杂碳/MoS2纳米片/Ti3C2Tx MXene交联纳米结构的构建及高储钠性能研究

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扬州大学青年教师李家宝,王赪胤教授与华东师范大学潘丽坤教授基于聚乙烯亚胺辅助合成的方法,制备了氮掺杂碳限域的MoS2纳米片/Ti3C2Tx MXene (MoS2/Ti3C2Tx@NC)三维交联纳米复合结构,并深入研究了其储钠机理。

合理的结构设计以及与导电材料的耦合是提高 MoS2 基储钠电极电化学性能的普适方法。形貌控制和结构优化可促进电解质的浸润、电荷转移和缓解充放电过程中电极结构变化。此外,与高导电网络碳质材料的结合可以降低电极内的电荷转移阻抗,提高其结构稳定性,释放更高的电化学活性。多数研究一般只涉及结构优化或者碳复合。将两者整合到MoS2储钠电极的结构设计上,并深入探讨其反应机理,可为高活性储钠电极的开发提供借鉴。


有鉴于此,扬州大学青年教师李家宝,王赪胤教授联合华东师范大学潘丽坤教授基于经典的二维材料MoS2以及新型的二维碳化钛材料Ti3C2Tx MXene,设计了一种新型的三维纳米交联结构。聚乙烯亚胺的引入对于该复合结构的形成至关重要,一方面诱导MoS2纳米片在Ti3C2Tx MXene均匀且垂直的生长,另一方面将分散的Ti3C2Tx MXene交联在一起,形成三维结构。得益于储钠活性位点的增多,复合材料电子导电性的增强,反应动力学的改善,MoS2/Ti3C2Tx@NC展现出稳定且高容量的储钠活性。此外,反应动力学以及储钠机理的探究为高性能储钠电极材料的开发提供借鉴。

论文信息:

Cross-linking Nanoarchitectonics of Nitrogen-doped Carbon/MoS2Nanosheets/Ti3C2Tx MXene Hybrids for Highly Reversible Sodium Storage

Prof. Jiabao Li,Shaocong Tang,Ziqian Li,Prof. Chengyin Wang,Prof. Jinliang Li,Xiaodan Li,Zibiao Ding,Prof. Likun Pan

文章第一作者为扬州大学李家宝


ChemSusChem

DOI: 10.1002/cssc.202101902


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