MoS2新型复合材料构建高性能锌离子电池正极材料

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近期，华中科技大学和桂林理工大学研究者共同采用一步水热法合成了MoS2新型复合材料——1T-MoS2/Ti3C2 MXene充放电网络异质结构，并应用于高性能锌离子电池正极材料中，能使该电池实现高效的充放电目标。

1T-MoS2/Ti3C2 MXene异质结构示意图（图源：F.Long/Chemical Engineering Journal）

众所周知，锂离子电池已经主导了动力电池市场，但是由于它存在安全性低、功率密度小、成本高和部分原材料难以获得的不足，所以在固定式储能领域的应用受到限制。因此，开发非锂电体系的电池如水系锌离子电池以满足不同应用场景的需求变得至关重要。

锌离子电池因其低成本、高安全性、高功率密度和环境友好等特点，而在以削峰填谷、风光电配储、备用电源等为代表的固定式储能领域具有广阔的应用前景。但是，该电池同样存在一定的缺陷，比如正极材料导电性差和扩散动力学行为缓慢等。

为了解决锌离子电池的上述不足以及弥补纯MoS2导电性差和不活跃的问题，华中科技大学和桂林理工大学研究者共同构建了1T-MoS2/Ti3C2 MXene异质结构。研究表明，异质结构的内生电场可以作为电荷转移力，有效促进电子的转移；1T-MoS2具有较大的层间距和较高的导电性；Ti3C2 MXene具有丰富的表面官能团、可调的层间距和较强的电子导通能力；1T-MoS2/Ti3C2 MXene异质结构因具有良好的导电性、电化学稳定性和较快的电子传输能力，而能显著提高锌离子电池正极材料的倍率性能和循环稳定性。

该研究成果已以“Ultrastable and ultrafast 3D charge-discharge network of robust chemically coupled 1T-MoS2/Ti3C2 MXene heterostructure for aqueous Zn-ion batteries”为题发表在Chemical Engineering Journal上。

1T-MoS2/Ti3C2 MXene正极的储能机理（图源：F.Long/Chemical Engineering Journal）