湖南工业大学朱裔荣教授&中南大学邹国强教授EnSM：相工程助力实现超高容量1T/2H-MoS2用于先进铵离子存储- 大数跨境

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湖南工业大学朱裔荣教授&中南大学邹国强教授EnSM：相工程助力实现超高容量1T/2H-MoS2用于先进铵离子存储

科学材料站

2025-02-21

导读：湖南工业大学朱裔荣教授&中南大学邹国强教授EnSM：相工程助力实现超高容量1T/2H-MoS2用于先进铵离子存储

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文章信息

相工程助力实现超高容量1T/2H-MoS₂用于先进铵离子存储

第一作者：齐心雨

通讯作者：朱裔荣*，邹国强*

单位：湖南工业大学，中南大学

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研究背景

近年来，水系铵离子电池 (AAIBs) 因其卓越的安全性、低廉的成本、丰富的资源以及出色的电化学性能，赢得了广泛的关注。其中，二硫化钼 (MoS₂) 作为一种新型的钼基负极材料，凭借其较大的比表面积、丰富的活性位点以及出色的电化学活性，被视为一种极具潜力的铵基储能负极材料。但遗憾的是，较低的容量、差的倍率性能以及不稳定的结构在很大程度上影响了AAIBs的整体性能，从而阻碍了其进一步的发展。因此，提升MoS₂负极的电化学性能并探索其在AAIBs中的储能机理，对于其未来应用和发展具有重要的意义。

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文章简介

鉴于此，湖南工业大学朱裔荣教授和中南大学邹国强教授等人通过相工程策略设计了具有1T/2H混合晶相的MoS₂纳米花，并首次将其用作AAIBs的负极材料。DFT计算和实验表明，在引入1T相后，1T/2H-MoS₂具有比2H-MoS₂更大的层间距、更好的电子导电性和更小的扩散能垒，从而实现了超高的比容量和出色的倍率性能，超过了AAIBs中大多数金属基负极材料。此外，还利用系统的非原位表征阐明了1T/2H-MoS₂中NH₄⁺插入/脱出伴随H键形成/断裂以及1T/2H可逆转变的储能机制。这项研究不仅为高性能AAIBs负极材料的设计和开发提供了良好的策略，而且为未来对其储能机制的探索提供了宝贵的理论指导。

图1. 1T/2H-MoS₂和2H-MoS₂样品的DFT计算结果。

图2. 1T/2H-MoS₂和2H-MoS₂样品的合成路线示意图。

图3. 1T/2H-MoS₂和2H-MoS₂样品的形貌表征。

图4. 1T/2H-MoS₂和2H-MoS₂样品的结构和组分表征。

图5. 1T/2H-MoS₂和2H-MoS₂样品的电化学性能测试。

图6. 1T/2H-MoS₂和2H-MoS₂样品的动力学分析。

图7. 1T/2H-MoS₂样品的储铵机理。

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文章链接

Phase engineering enables ultrahigh-capacity 1T/2H-MoS₂for advanced ammonium-ion storage.

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104063

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作者简介

第一作者简介：

齐心雨，女，湖南工业大学材料与先进制造学院2022级硕士研究生，主要从事铵离子电池/电容器的研究。以第一作者在Energy Storage Materials期刊上发表论文1篇。

通讯作者简介：

朱裔荣，湖南工业大学教授，博士生导师，工程师，新能源材料系主任，湖南省杰出青年基金获得者，连续入选2020-2024年全球前2%顶尖科学家终身影响力榜单。2015年博士毕业于中南大学，师从国家杰青纪效波教授。主要从事超级电容器、水系电池等领域的研究。以第一或通讯作者在Energy & Environmental Science, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials, Nano Energy, Energy Storage Materials等期刊上发表论文60余篇，其中ESI热点论文3篇，ESI高被引论文15篇，论文他引8000余次，H指数50。担任Nanomaterials客座编辑，Advanced Powder Materials、SusMat、Exploration、Battery Energy、Acta Physico-Chimica Sinica、Chinese Chemical Letters、Rare Metals等期刊青年编委；担任Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials, Energy Storage Materials等60余个期刊的审稿人。申请及授权国家发明专利10余项。获湖南省国防科技进步三等奖（1/5）、株洲市科技进步三等奖（2/3）、湖南省优秀博士学位论文奖等。

邹国强，中南大学教授，博士生导师，先后入选科睿唯安全球“高被引学者”、中国大学生知行促进计划优秀指导教师、湖湘青年英才，获湖南省自然科学一等奖、湖南省优秀青年基金、湖南省高等教育教学成果奖二等奖，受邀主编《Sodium Ion Capacitors》、《Sodium Ion Batteries》英文专著两部; 担任国际期刊Nano-Micro Letters、Carbon Energy等的青年编委，近五年发表SCI论文100余篇，其中以通讯作者在国际顶级期刊 Angewandte Chemie、Advanced Materials、Advanced Energy Materials、ACS nano等刊物上发表论文40余篇，其中 IF>20的论文12篇，引用共计15000余次，H因子71。申请国家发明专利40余项，授权30余项。