可充电水基锌离子电池(AZIB)因其成本低、安全性高而备受关注，但其枝晶生长、电镀剥离效率低、表面钝化、锌金属负极自腐蚀等问题阻碍了其应用。

近日，上海理工大学Zhongchao Bai，安徽科技学院Yueyuan Mao，伍仑贡大学Nana Wang提出了一种原位一步法同时构建层状MoS₂双层纳米管(MoS₂-DLTs)的分子工程方法，这种双层纳米管具有扩展的层间距、氧掺杂、结构缺陷和丰富的1T相，被设计成“摇椅”AZIB的插层型阳极，避免了锌的阳极问题，从而显示出长的循环寿命。

文章要点

1）得益于结构优化和分子工程，提高了MoS₂-DLTs的锌离子扩散效率和界面反应动力学。

2）当与自制的锌锰氧化物负极相结合时，组装的MoS₂-DLTs//ZnMn₂O₄全电池表现出良好的循环稳定性，在1 A g⁻¹负极下10000次循环容量保持率为86.6%，超过了大多数已报道的摇椅AZIB。

3）用同步辐射原位粉末X射线衍射法和多次非原位表征研究了MoS₂-DLTs的锌/氢共插层机理。本研究论证了MoS₂作为锌蓄电池负极的可行性，可以用来构建可靠的水基全电池。

参考文献

Feier Niu, et al, In Situ Molecular Engineering Strategy to Construct Hierarchical MoS2 Double-Layer Nanotubes for Ultralong Lifespan “RockingChair” Aqueous Zinc-Ion Batteries, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.3c12034

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c12034