具有较大层间距的二维材料的插层结构有利于物质的传输，这在快速充电的锂离子电池(LIB)中具有广阔的应用前景。然而，所设计的插层结构在恶劣的工作条件下会被粉碎和破坏，导致电池的整体性能恶化。

近日，同济大学Chi Zhang，Jinhu Yang提出了一种典型的层状材料MoS₂的插层异质结构，其中MoS₂由N掺杂的类石墨烯碳单层(MoS₂/g-CM)通过聚合物插层策略插层而成，在循环过程中表现出作为LIB负极的可逆可重构的独特行为。

文章要点

1）研究人员提出了一种“碳单分子层受限的拓扑定向转变”的机制，并通过大量的原位/非原位表征得到了证实。

2）插层异质结构MoS₂/g-CM具有可重构性和有效的层间电子/离子传输，表现出前所未有的高达50 A g⁻¹的倍容量和出色的长循环性能。

3）此外，将基于g-CM插层的策略扩展到MoSe₂体系，实现了插层异质结构的可重构性，提高了LIB的性能，显示了其通用性和巨大的应用潜力。

参考文献

Kexuan Liao, et al, Reconstructable Carbon Monolayer-MoS2 Intercalated Heterostructure Enabled by Atomic Layers-Confined Topotactic Transformation for Ultrafast Lithium Storage, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01550

https://doi.org/10.1021/jacs.4c01550