主动响应外部刺激的结构材料在储能、可穿戴电子设备和生物工程等领域有着诱人的应用前景。二硫化钼（MoS₂）是一种优秀的二维结构单元，是一种很有前途的锂离子电池（LIBs）负极候选材料。然而，堆叠且易碎的二维层状结构限制了其倍率性能和电化学稳定性。

近日，阿卜杜拉国王科技大学Vincent Tung，台湾清华大学Han-Yi Chen展示了一种去湿诱导的制造方案，该方案能够将2D ce-MoS₂片故意结构化为3D分层组织的实体，并对结构-性能关系进行扩展控制，仅通过合理的设计，在不改变化学成分的情况下，提供大大增强的机械和电化学性能。

文章要点

1）研究人员通过先进的成像、理论建模和全面的光谱表征揭示了具有空间连接的旋涡桁架晶胞的组织良好的3D拓扑框架，这些晶胞可以直接和连续地印刷在总厚度> 50 μm的目标基板(4英寸晶圆级)上。这些特性使得所制造的MoS2泡沫负极能够提供超出预期的锂(Li)离子电荷存储容量，优于现有技术水平的分层黑磷(BP)、硅-石墨烯、硅@C、硅(Si)和中孔石墨烯颗粒负极。

2）具有3D结构MoS₂泡沫有望用于高功率密度和长循环寿命相结合的应用前景。其中包括可穿戴和可植入的电子设备。此外，与新兴的高电压正极材料，如LiNi_0.5Mn_1.5O₄（工作电位为~4.9 V vs. Li/Li⁺）相结合，3D结构的MoS2泡沫可以很好地用作3 V电池的负极材料。进一步，3D构筑的MoS₂泡沫的优异倍率性能使其成为锂离子混合电容器的理想候选材料，有望提供比锂离子电池更高的功率密度和比超级电容器更高的能量密度。

参考文献

Wei, X., Lin, CC., Wu, C. et al. Three-dimensional hierarchically porous MoS2 foam as high-rate and stable lithium-ion battery anode. Nat Commun 13, 6006 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-33790-z

https://doi.org/10.1038/s41467-022-33790-z