东莞理工|李超博士&斯威本科技大学孙成华教授：MoS2作为双离子电池正极

近日，东莞理工学院杨震宇教授、李超博士和孙成华教授（共同通讯作者），在国际期刊Energy Storage Materials（影响因子16.28），发表题为“Dual-ion battery with MoS2 cathode”的研究工作。

该研究利用常见的MoS2作为正极材料，通过将DFOB-存储在材料中得到了3.0- 5.0 V的电压窗口，并且提供了108 mAh g-1的可逆容量，结合计算证实了该材料较大的层间距有利于阴离子的快速插嵌和脱出，通过多种表征方式分析了MoS2材料在存储DFOB-离子前后的结构变化特性，并且组装了两种全电池体系，对比了该材料在全电池中的电化学性能和循环稳定性。

要点一：材料电压为3.0-5.0 V，比容量为108 mAh g-1

作者采用了MoS2作为正极，锂片作为对电极，电解液采用了PC:EMC溶剂和LiDFOB盐。半电池测试结果表明该材料具有108 mAh g-1的可逆容量，结合循环伏安说明材料在3.0-5.0 V有较明显的阴离子插嵌-脱嵌电流峰，循环曲线证实了该材料的具有较好的循环可逆性和结构稳定性。

要点二：拉曼光谱和XRD解释阴离子插嵌过程中的结构变化

通过Raman和XRD表征了DFOB-离子在插嵌-脱嵌MoS2材料过程中的结构变化，显示了该材料在电化学过程中特征峰A1g有较明显的红移，证实了MoS2材料在存储DFOB-时，结构发生了一定的改变。通过XPS对比分析该材料在存储DFOB-前后表面的Mo、S、B、F的特征峰变化，说明该材料在存储阴离子后，较高的阴离子电子密度对S和Mo价态产生的影响。TEM手段直接观察到材料在插嵌DFOB-后的层间距发生较小的增加。

要点三：组装了二种双离子全电池体系

最后，作者将该正极材料与石墨和MoS2负极组装两种全电池，测试了MoS2正极材料在全电池体系中的电压变化和循环曲线，电池表现出较高的能量密度和理想的循环性能。

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