山东大学化学与化工学院无机化学杨剑

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因过渡金属硫/硒化物（TMCs）具有易于制备、高理论容量和高安全性等优点，所以在钾离子电池中引起了广泛关注。其中，MoS2层间距较大有利于钾离子的脱嵌。然而，由于脱嵌过程体积变化大、导电性差、离子扩散慢等问题，导致MoS2的电化学性能较差。解决这些问题的主要策略是制备寡层的MoS2并与具有高导电的碳材料结合，这样就可以提供丰富的活性位点、提高电极的导电能力、抑制活性材料的体积形变。故此，碳材料与MoS2界面的有效结合就至为关键。通过对于碳材料的掺杂实现对于MoS2的有效键合，对于提升复合材料的电化学储钾性能有着至关重要的作用。

       山东大学杨剑教授等通过水热法及高温煅烧的方法成功制备了寡层MoS2纳米片与氮磷共掺杂还原氧化石墨烯的复合材料（MoS2/N,P-rGO）。该材料体现出极为优异的储钾性能，主要得益于以下几点：（i）MoS2与N,P-rGO之间较强的键合作用提高了材料的电化学稳定性；（ii）N,P-rGO增加了材料的比表面积，使电解质与电极的接触面积增大，增加了电化学反应的有效活性位点；（iii）N,P-rGO烯提高了材料的电导率，使电荷可以快速地传输。其在2 A•g−1的电流密度下充放电循环7000圈之后，可逆比容量高达236.6 mAh•g−1。其倍率性能也极为出色，在20 A•g−1的电流密度下其比容量也可以达到224.9 mAh•g−1。此外，通过非原位HRTEM/SAED以及原位XRD/Raman等表征方法揭示了MoS2的电化学储钾过程，证明其具有良好的可逆性。这项工作为制备低成本、高性能的PIBs负极材料提供了指导方法。
       文章信息：Guangyao Ma, Yanli Zhou*, Yingying Wang, Zhenyu Feng & Jian Yang*. N, P-codoped graphene supported few-layered MoS2 as a long-life and high-rate anode materials for potassium-ion storage. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-021-3606-6.