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史建平團(tuán)隊(duì)AM：SA Co-MoS2/C復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)高性能鈉的儲存

二維（2D）過渡金屬硫化合物（TMDCs）和單原子催化劑（SACs）由于其層狀結(jié)構(gòu)和最大的原子利用率，成為很有前景的能量轉(zhuǎn)換/存儲電極。然而，這兩種類型材料的集成和相關(guān)的鈉存儲應(yīng)用仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。

基于此，武漢大學(xué)史建平研究員等人報(bào)道了一種巧妙的硅藻土模板合成策略，用于制備單原子Co摻雜MoS₂/C（SA Co-MoS₂/C）復(fù)合材料，以實(shí)現(xiàn)高性能的鈉存儲。

所制備的SA Co-MoS₂/C具有顯著的比容量（0.1 A g^-1時(shí)約604.0 mAh g^-1）、高倍率性能和出色的長循環(huán)穩(wěn)定性。由SA Co-MoS₂/C負(fù)極和Na₃V₂(PO₄)₃正極組成的鈉離子電池，循環(huán)次數(shù)超過1200次，表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性。

通過密度泛函理論（DFT）計(jì)算，作者揭示了SA Co-MoS₂/C高性能儲存鈉的機(jī)制。SA Co-MoS₂/C和MoS₂/C的電子結(jié)構(gòu)如圖所示，其中SA Co-MoS₂/C的帶隙減小，增強(qiáng)了電導(dǎo)率，加速了電荷轉(zhuǎn)移。

鈉原子在SA Co-MoS₂/C上的遷移勢壘（~0.361 eV）遠(yuǎn)低于在MoS₂/C上的遷移勢壘（~0.492 eV），反應(yīng)動力學(xué)快速。

此外，鈉原子在SA Co-MoS₂/C上的吸附能為-0.3153 eV，遠(yuǎn)低于在MoS₂/C上的吸附能（-0.7251 eV），表明鈉原子更容易錨定在SA Co-MoS₂/C上，而不是在MoS₂/C上，這是高性能鈉儲存的原因。通過Bader電荷分析，作者還進(jìn)一步闡明了引入Co單原子對電荷轉(zhuǎn)移的調(diào)制作用。

Diatomite-Templated Synthesis of Single-Atom Cobalt-Doped MoS₂/Carbon Composites to Boost Sodium Storage. Adv. Mater., 2023, DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202211690.

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/05/ebc9af1938/

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