Covalent Pinning of Highly Dispersed Ultrathin Metallic-Phase Molybdenum Disulfide Nanosheets on the Inner Surface of Mesoporous Carbon Spheres for Durable and Rapid Sodium Storage

材料科学 阳极 二硫化钼 钠离子电池 电化学 化学工程 电极 介孔材料 储能 纳米技术 共价键 碳纤维 催化作用 复合材料 有机化学 冶金 化学 复合数 法拉第效率 功率(物理) 物理化学 工程类 量子力学 物理
作者
Zhiqiang Wei,Pengcheng Mao,Chang Liu,Gongxu Lan,Mashkoor Ahmad,Runguo Zheng,Zhiyuan Wang,Hongyu Sun,Yanguo Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (49): 58652-58664 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acsami.1c18269
摘要

Two-dimensional (2D) transition-metal dichalcogenide materials show potential for use in alkali metal ion batteries owing to their remarkable physical and chemical properties. Nevertheless, the electrochemical energy storage performance is still impaired by the tendency of aggregation, volume, and morphological change during the conversion reaction and poor intrinsic conductivity. Until now, ultrathin molybdenum disulfide nanosheets with a metallic-phase structure on the inner surface of mesoporous hollow carbon spheres (M-MoS2@HCS) have rarely been investigated as an anode for sodium-ion batteries. In this work, a novel M-MoS2@HCS anode was designed and synthesized by employing a template-assisted solvothermal reaction. Structural and chemical analyses indicate that the M-MoS2 nanosheets with a larger interlayer spacing compared to their semiconductor counterpart grow on the inner surface of HCS via covalent interactions. When used as the anode materials for Na+ storage, the M-MoS2@HCS anode presents durable and rapid sodium storage properties. The developed electrode shows a reversible capacity of 291.2 mAh g-1 at a high current density of 5 A g-1. After 100 cycles at 0.1 A g-1, the reversible capacity is 401.3 mAh g-1 with a capacity retention rate of 79%. After 2500 cycles at 1.0 A g-1, the electrode still delivers a reversible capacity of 320.1 mAh g-1 with a capacity retention rate of 75%. The excellent sodium storage capability of the MoS2@HCS electrode is explained by the special structural design, which reveals great potential to accelerate the practical applications of transition-metal dichalcogenide electrodes for sodium storage.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
胖妹发布了新的文献求助10
刚刚
orixero应助syr采纳,获得10
刚刚
1秒前
CodeCraft应助Wawoo采纳,获得10
1秒前
今后应助纸鸢采纳,获得10
2秒前
XXPP发布了新的文献求助10
2秒前
Dong发布了新的文献求助10
2秒前
梓唯忧完成签到 ,获得积分10
2秒前
李小伟完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
370发布了新的文献求助10
4秒前
万能图书馆应助调皮秋采纳,获得10
5秒前
prode发布了新的文献求助10
5秒前
不熬夜发布了新的文献求助10
5秒前
~~~~完成签到 ,获得积分10
6秒前
一颗溏心蛋完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Aaron567应助Communist采纳,获得20
8秒前
9秒前
dalian完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
认真的冷菱应助杨怡红采纳,获得10
11秒前
田様应助潇洒从阳采纳,获得10
11秒前
香蕉觅云应助XXPP采纳,获得10
11秒前
12秒前
JTTTTJ发布了新的文献求助10
12秒前
研友_nPbeR8完成签到,获得积分10
12秒前
怡然宛秋完成签到,获得积分10
13秒前
Wangshy完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
Wangshy关注了科研通微信公众号
16秒前
16秒前
17秒前
wg发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6032955
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7725103
关于积分的说明 16202431
捐赠科研通 5179677
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771943
邀请新用户注册赠送积分活动 1755242
关于科研通互助平台的介绍 1640118