我們報告了MoS
2/石墨烯偶聯(lián)是在熱沖擊條件下四硫代鉬酸銨和氧化石墨烯的混合物分解的結(jié)果。X射線衍射和拉曼光譜表明400℃的溫度足以形成MoS
2晶體。高分辨率電子顯微鏡檢測到，納米級的MoS
2晶體沿著或垂直于石墨烯表面取向，或者它們被摻入石墨烯層之間。電子能量損失的C K邊緣光譜證實了組分之間的牢固結(jié)合。這些材料用作鋰離子電池的電極，能夠在10 A/g的電流密度下維持564 mAh g
-1的比容量，在接下來的425個周期（0.1 A/g）下，容量逐漸增加至約1730 mAh g
-1。我們的研究表明，前體的快速分解會在石墨烯和MoS
2層中造成缺陷，較短的合成時間可形成幾層MoS
2納米片，并且在反應(yīng)器中產(chǎn)生的高壓導致組分之間的共價鍵合。這些結(jié)構(gòu)特征確保了在電池的長期運行過程中有許多吸附鋰離子的位置，離子的快速傳輸以及電極的高穩(wěn)定性。
Figure 1. MoS
2/石墨烯樣品合成過程的示意圖。
Figure 2. 在傳統(tǒng)模式（a-c）和BSE模式（d-f）下1MoS
2/G（a,d）、2MoS
2/G（b,e）和3MoS
2/G（c,f）的SEM圖像。
Figure 3. 選定區(qū)域的2MoS
2/G樣品的（a,b）TEM圖像和（c）在C K邊緣處測得的EEL光譜。2MoS
2/G樣品的TEM圖像：（d）石墨烯層上的多孔沉積物，（e）沉積物中的MoS
2附聚物，（f）垂直定向于石墨烯表面纏結(jié)的MoS
2納米片（（e）的放大部分）；（g）沿石墨烯排列的MoS
2層表面，（h）夾在有缺陷的石墨烯層之間。石墨烯層中的納米級空位缺陷在（g）中用圓圈表示。
Figure 4. 前三個周期1MoS
2/G的CV曲線，掃描速率為0.1 mV s
-1（a）。合成材料的倍率性能（b）。3MoS
2/G（c）和2MoS
2/G（d）的循環(huán)性能。
Figure 5. MoS
2/G材料在不同掃描速率下的CV曲線（a）；四個氧化還原峰的log（i）與log（v）圖（b）；以1 mV/s的掃描速率測得的電容行為對CV響應(yīng)的貢獻（c）；在不同掃描速率下，電容和擴散控制貢獻的歸一化比率（d）。
相關(guān)研究成果于2021年由SB RAS尼古拉耶夫無機化學研究所L.G. Bulusheva課題組，發(fā)表在Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.10.097）上。原文：Nanoscale coupling of MoS
2 and graphene via rapid thermal decomposition of ammonium tetrathiomolybdate and graphite oxide for boosting capacity of Li-ion batteries。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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