过渡金属硫化物具有丰富的活性中心、较大的层间距和较高的理论容量，是一种很有前途的电化学储能材料，尤其是用来储钠时。然而，低电导率和大电流密度下循环稳定性差严重阻碍了它们的应用。

近日，武汉大学顾栋教授报道了开发了一种以SBA-15-P123为模板剂制备单层介孔过渡金属硫化物/碳复合材料的通用双模板法。中间结构的二氧化硅骨架提供了一个受限的空间，以防止金属硫化物在通道外生长。而Pluronic P123聚合物作为基质，可促进金属硫化物前体高度分散，起到碳源的作用。这种双模板策略避免了使用额外的碳源和有毒的硫源（如S、H₂S），从而实现了环保和可控的工艺。

文章要点

1）研究人员构建了单层介孔MoS₂/碳材料（记为SMSC-x-Mo-y，其中x表示模板（1表示SBA-15-P123，MCF-P123表示2，KIT-6-P123表示3，MCM-41-CTA⁺表示4，纯P123表示5），y表示不同金属硫化物负载量），MoS₂负载量高达80 wt%，比表面积高达237 m² g^-1。研究人员总结了所有复合材料的详细物理化学性质。

2）实验结果显示，作为SIBs的负极材料，SMSC-1-Mo-2表现出优异的循环稳定性和优异的高倍率性能。由MoS₂/C复合负极和Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)正极组成的SIB全电池在100次循环中以1.0 A g^-1下的比容量保持330 mA h g^-1。

3）研究人员通过原位和非原位表征以及密度泛函理论（DFT）计算对储钠机理进行了研究。此外，该方法还适用于合成其他二维金属硫化物/碳复合材料，如WS₂和ReS₂，从而在储能、催化、生物医学和传感器等方面具有潜在的应用前景。

参考文献

Xing Zhang, et al, A Versatile Preparation of Mesoporous Single Layered Transition Metal Sulfide/Carbon Composites for Enhanced Sodium Storage, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202104427

https://doi.org/10.1002/adma.202104427