钠离子电池（SIB）领域中，二硫化钼（MoS2）被认为是一种有前景的阳极材料，它具有较高的理论容量和较大的层间距。然而，其固有的较差电导率和在嵌钠/脱钠过程中的体积变化很大，这限制了其实际应用。为了解决这个问题，该工作构建了MoS2纳米片/多壁碳纳米管（MoS2-MSs/MWCNTs）复合材料，具有三维（3D）微球结构。如此独特的结构提供了一个高导电路径，便于电子/离子通过粒子和粒子间界面，加速了电荷转移和离子扩散能力。更重要的是，碳框架可以提高电导率并缓解结构应变。因此，所制备的MoS2-MSs/MWCNTs复合材料在100次循环后实现了高的可逆比容量（519 mA h g-1），容量保持率为94.4％，并且显示出极好的倍率性能。
 
 
Figure 1. MoS2-MSs/MWCNTs复合材料的合成过程示意图。
 

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

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

Figure 4．（a）XRD图，（b）拉曼光谱，（c）N2吸附-解吸等温线和（d）MoS2-MS和MoS2-MS/MWCNTs样品的孔径分布。
 

Figure 5．MoS2-MSs和MoS2-MSs/MWCNTs电极的SIB电化学性能：（a）MoS2-MSs/MWCNTs电极的CV曲线，扫描速率为0.1 mV s-1;（b）MoS2-MSs和MoS2-MSs/MWCNTs电极在电流密度为0.1 A g-1时的第一次放电/充电曲线；MoS2-MSs（c）和MoS2-MSs/MWCNTs电极（d）在不同周期时的恒电流放电/充电曲线;（e）在0.1 A g-1下的循环性能，以及（f）在不同电流密度下的倍率性能。
 
        该研究工作由台州学院De-Man Han课题组于2021年发表在Nanoscale期刊上。原文：Three-dimensional microspheres constructed with MoS2 nanosheets supported on multiwalled carbon nanotubes for optimized sodium storage。

转自《石墨烯杂志》公众号