第44卷第1期广西物理GUANGXIPHYSICSVol.44No.120238葡萄糖诱导合成三维片状1T-MoS2锌离子电池正极及储能研究*徐勤虎,李新宇†,吴鹿晨,张臻,刘芳园(桂林理工大学理学院,广西桂林541006)摘要:1T相MoS2具有比2H相更高的电导率,这是MoS2作为锌离子电池电化学性能的关键影响参数。因此,以合适的葡萄糖作为诱导剂,通过水热法成功合成了Gluc-MoS2。合成的Gluc-MoS2由更小、层数更少的1T-MoS2纳米片组成,并且覆盖着薄碳层,层间间距扩大至0.75nm。当它用作锌离子电池的阴极材料时,增大的层间距有利于锌离子的快速嵌入和脱嵌,并适应循环过程中的体积变化。与此同时,1T-MoS2本身所具有的高导电性也有助于锌离子和电子的更快转移。Gluc-MoS2在1Ag-1时具有96mAhg-1的初始容量,在300次循环后,容量也能保持65mAhg-1的可逆容量,显示出良好的循环稳定性。相比之下,原始的MoS2的容量几乎为0。这些结果表明,Gluc-MoS2复合材料作为锌离子电池正极具有很好的应用前景。关键词:1T-MoS2葡萄糖;锌离子电池;层间距中图分类号:O469文献标识码:A文章编号:1003-7551(2023)01-0008-060引言由于环境的恶化和化石能源的匮乏,开发具有环境友好的、可持续的、可再生的能源越来越重要[1-3]。在当前的能源市场中,锂离子电(LIB)因其优异的能量密度和良好的环保性能在汽车、医疗设备、便携式可穿戴设备等行业占据主导地位[4-5]。然而,大多数锂离子电池使用有机溶剂作为电解质,这可能会造成安全问题,增加成本[6]。与非水电池相比,水充电池具有成本低、无毒、不易燃等特点,并且更加安全、环保、经济[7-8]。许多可充电水系金属离子电池已经被开发出来,包括钠离子电池[9],钾离子电池[10],铝离子电池[11],钙离子电池[12]和锌离子电池。与其他可充电金属水系离子电池相比,锌离子电池有很多优点[13]:(1)锌离子电池可在无惰性环境的空气中直接组装,可降低电池组装成本。(2)锌离子可在水溶液中可逆电沉积,因此锌片可直接用作电池的阳极。(3)与标准氢电极相比,锌作为阳极具有更高的理论容量和更低的氧化/还原电位(-0.76V),这表明与阴极耦合时具有更高的开路电压。因此,在众多可充电水基金属离子电池中,水系锌离子电池的研究日益受到关注。作为过渡金属硫化物的代表,MoS2由于独特的层状结构,适合作为锌离子电池的宿主材料[14]。根据Mo和S原子配位的不同,MoS2以2H、1T、3R三相存在[15-16]。其中,2H和1T相MoS2由于其特有的结构和丰富的物理...