张毅舟,吴籼虹,王治宇,邱介山镶嵌单层M

镶嵌单层MoS2的生物质基硼氮共掺杂碳纳米片合成与储钠性能

张毅舟1吴籼虹1王治宇1邱介山1,2

(1.大连理工大学化工学院,精细化工国家重点实验室,辽宁大连;2.北京化工大学化学工程学院,北京)

DOI:10./-.

摘要基于可再生生物质在二维层状晶体表面的自组装及其与四硫代钼酸铵的化学配位作用,发展了一种镶嵌单层MoS2纳米片的超薄硼氮共掺杂碳纳米片的制备策略。此结构中,二维纳米碳结构利于提供更大的电化学活性表面积、连续的电子传导通路并大幅缩短电子传输路径,同时实现单层MoS2纳米结构的均匀分散;均匀镶嵌其内的单层MoS2纳米结构则显著提升了钠离子存储容量,并加速其在充放电过程中氧化还原反应动力学速率。应用于钠离子负极材料时,此类二维复合结构表现出了优异的储钠比容量、倍率性能和循环稳定性。关键词复合材料;纳米结构;单层MoS2;生物质;钠离子电池引言发展高性能的清洁电能存储技术是我国实现“碳达峰、碳中和”目标、改善生态环境、缓解能源危机的重大战略需求。锂离子电池兼具服役寿命长、无记忆效应、自放电率低、绿色环保等突出优点,是综合性能最好的储能与动力电池体系之一[1]。但是锂资源70%分布在南美洲,我国80%锂资源依赖进口,且全球锂储量少、提炼难等问题,大大限制了锂离子电池的规模化应用[2]。与锂相比,钠资源储量丰富、分布广泛、成本低廉,特别适用于大规模储能应用。钠离子电池工作原理和电池构造与锂离子电池相似,可兼容锂离子电池现有生产技术方案,且具有较好的功率特性、宽温区适应性与安全性能,近年来备受

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