**2D材料MoS2由于其可調(diào)的結(jié)構(gòu)和**的儲鋰性能 (理論容量幾乎是石墨的兩倍),引起廣泛關(guān)注。然而,容量的快速衰減和差的倍率性能限制了MoS2的應(yīng)用,碳包覆是**和直接的提高電化學(xué)性能的方法之一。蛋黃殼結(jié)構(gòu)納米材料可通過增加活性物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來增強(qiáng)LIB的能量密度,且蛋黃和殼之間的空隙可以作為活性物質(zhì)在脫嵌鋰時的體積膨脹緩沖區(qū)。有科研團(tuán)隊開發(fā)了一種在中空介孔碳球(HMCS)內(nèi)部生成MoS2納米片的創(chuàng)新方法。HMCS作為納米反應(yīng)器,**控制和限制了MoS2納米片的原位生長。當(dāng)作為LIB的負(fù)極材料時,與純MoS2和附著在碳球上的MoS2(C@MoS2)相比,蛋黃殼結(jié)構(gòu)的MoS2@C顯示出更高的可逆容量和倍率性能。
材料制備過程:
中空介孔碳球的合成:
將原硅酸四乙酯和間苯二酚甲醛低聚物在SiO2核心顆粒上共縮聚以形成SiO2@SiO2/RF核-殼納米球結(jié)構(gòu)。向含有70mL乙醇,10mLH2O和3mL氨水(25wt%)的溶液中加入3.46mL TEOS。15分鐘后,向該溶液中加入0.4g間苯二酚和0.56mL甲醛(37wt%),并將體系在室溫下劇烈攪拌24小時。通過離心分離沉淀物,用去離子水和乙醇洗滌,然后在60℃下干燥過夜。將沉淀物在N2氣氛下700℃(2℃/min)煅燒5h以獲得SiO2@SiO2/C納米球。通過使用氫氧化鈉(NaOH, 1M)去除二氧化硅獲得20nm厚碳?xì)さ?/span>HMCS。
蛋黃-殼MoS2@ C納米球的合成:將0.5g的Na2MoO4·2H2O和1.0g的CS(NH2)2溶解在30mL的去離子水中,再超聲波分散30分鐘形成透明的溶液,然后將100mg的HMCS溶解在溶液中。在超聲波中分散50分鐘后,將黑色溶液轉(zhuǎn)移到60mL高壓釜中。然后將高壓釜在200℃烘箱中加熱24小時。之后,將高壓釜冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移出溶液進(jìn)行離心。收集黑色顆粒并用去離子水和乙醇洗滌六次,然后在60℃下真空干燥過夜。將產(chǎn)物在Ar氣氛下800℃的管式爐中煅燒2小時,得到核殼MoS2@C納米球。
圖1.蛋黃殼MoS2@C納米球的制備示意圖
圖2.(a-c)HMCS的TEM圖像;(d-f)TEM圖像;(g,h)HRTEM圖像和(i)MoS2@C納米球的SAED圖; (j-m)STEM圖像以及相應(yīng)的元素Mapping
電化學(xué)性能測試,以1A/g電流密度對核殼MoS2@C, C@MoS2和純MoS2制成的三個電極進(jìn)行恒電流充/放電測試。核殼MoS2@C的放電和充電容量分別為1671和1197mAh/g,高于C@MoS2的1337和866mAh/g以及純MoS2的813和580mAh/g;核殼MoS2@C庫倫效率為71.6%,高于C@MoS2的64.7%;經(jīng)過200個循環(huán)后,核殼MoS2@C保持993 mAh/g高的可逆容量和循環(huán)穩(wěn)定性,而C@MoS2降低至618mAh/g。
二硫化鉬復(fù)合材料
二硫化鉬納米顆粒
中空介孔碳球內(nèi)生長花瓣狀MoS2納米片
阿霉素修飾二硫化鉬納米片DOX-MoS2
疊氮化合物修飾MoS2二硫化鉬納米材料
氮雜苯甲酸修飾的二硫化鉬納米片(f-MoS2)
羧基功能化二硫化鉬納米片MoS2-COOH
氨基修飾二硫化鉬納米片MoS2-NH2
巰基功能化二硫化鉬納米片MoS2-SH
馬來酰亞胺修飾二硫化鉬納米片MoS2-MAL
生物素修飾二硫化鉬二維納米材料MoS2-Biotin
葉酸修飾二硫化鉬納米片MoS2-FA
NHS活化脂修飾二硫化鉬(MoS2-NHS)
馬來酰亞胺功能化二硫化鉬(MoS2-MAL)
炔基功能化二硫化鉬(MoS2-Alkyne)
疊氮功能化二硫化鉬MoS2-N3)
DBCO功能化二硫化鉬
葉酸修飾二硫化鉬MoS2-FA
多肽修飾的二硫化鉬(MoS2-RGD)
二硫化鉬量子點摻雜的ZnO納米粒子(MoS2@ZnO)
葡聚糖修飾二硫化鉬納米片
殼聚糖修飾二硫化鉬納米片
半乳糖修飾二硫化鉬納米片
甘露糖修飾二硫化鉬納米片
非金屬層狀半導(dǎo)體二硫化鉬 (MoS2) 納米片
負(fù)載氟西汀MoS2二硫化鉬納米片
Cy5-PEG-MoS2 熒光菁染料-聚乙二醇-二硫化鉬納米片
富勒烯C60修飾二硫化鉬納米片
TiL4@MoS2納米片
透明質(zhì)酸修飾二硫化鉬納米片HA-MoS2
透明質(zhì)酸修飾二硫化鉬量子點MoS2-HA
超順磁性碳化鉭(Ta4C3-IONP-SPs)納米復(fù)合材料
BSA-MoS2牛血清白蛋白修飾二硫化鉬納米片
上轉(zhuǎn)換納米顆粒修飾二硫化鉬納米片
UCNP-MoS2納米復(fù)合材料
聚多巴胺修飾的二硫化鉬納米片(MoS2-PDA)
PEG聚乙二醇包裹二硫化鉬納米片(MoS2-PEG)
氨基聚乙二醇包裹二硫化鉬納米材料MoS2-PEG-NH2
羧基聚乙二醇包裹二硫化鉬納米材料MoS2-PEG-COOH
巰基聚乙二醇修飾二硫化鉬納米材料MoS2-PEG-SH
生物素聚乙二醇包裹二硫化鉬納米材料MoS2-PEG-Biotin
葉酸聚乙二醇包裹二硫化鉬納米片MoS2-PEG-FA
馬來酰亞胺聚乙二醇包裹二硫化鉬納米材料MoS2-PEG-MAL
Cy5-PEG標(biāo)記的MoS2二硫化鉬納米片
FITC-PEG修飾MoS2二硫化鉬納米片
RGD-PEG多肽修飾MoS2二硫化鉬納米片
脂質(zhì)體包裹二硫化鉬量子點liposome-MoS2
二硫化鉬納米片/硫化銅納米粒子
介孔二氧化硅包裹二硫化鉬納米顆粒
二硫化鉬納米片負(fù)載二硫化鉬
二維二硫化鉬納米片負(fù)載納米銀復(fù)合材料
二硫化鉬碳納米管復(fù)合材料
納米金/磁性納米顆粒修飾二硫化鉬納米片
二硫化鉬量子點修飾納米金棒
二硫化鉬量子點/g-C_3N_4復(fù)合光催化劑
馬來酰亞胺修飾二硫化鉬MoS2-MAL
硫辛酸(LA)修飾二硫化鉬MoS2
氨基化二硫化鉬(MoS2-NH2)
羧基化二硫化鉬
MoS2-FITC/羅丹明熒光標(biāo)記二硫化鉬
MoS2/CdS納米晶體
碳納米管負(fù)載二硫化鉬
二硫化鉬納米片晶體
氧化石墨烯負(fù)載二硫化鉬GO-MoS2
以上資料來自西安齊岳生物小編zhn2020.12.07