过渡金属硫化物具有丰富的活性中心、较大的层间空间和较高的理论容量,是一种很有前途的电化学储能材料,尤其是钠的储存。然而,高电流密度下的低电导率和差的循环稳定性阻碍了它们的应用。
近日,武汉大学顾栋教授报道了提出了一种以SBA-15-P123为模板制备单层介孔过渡金属硫化物/碳复合材料的通用双模板策略。
文章要点
1)中间结构二氧化硅框架提供了一个有限的空间,以防止金属硫化物在通道外生长,而Pluronic P123聚合物用作基质,以促进高度分散的金属硫化物前体,并充当碳源。双模板策略避免了使用额外的碳源和有毒的硫源(如硫和H2S),从而产生了一个环保型和可控的过程。
2)具体而言,研究人员成功构建了一种单层介孔二氧化硅/碳材料(表示为SMSC-x-Mo-y,其中x代表模板(1代表SBA-15-P123,2代表MCF-P123,3代表KIT-6-P123,4代表MCM-41-CTA+,5代表纯P123),y代表不同的金属硫化物负载量),MoS2负载量高达80 wt%,表面积高达237 m2 g-1。
3)作为SIB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。
4)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,具有潜在的应用前景,如储能、催化、生物医学和传感器等。
参考文献
Xing Zhang, et al, 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