高等学校化学学报2024,Vol.45Issue(9) :38-44.DOI:10.7503/cjcu20240145

离子液体辅助水热合成1T-MoS2及其锌离子储存性能

Ionic Liquid-assisted Hydrothermal Synthesis of 1T-MoS2 and Its Zinc Ion Storage Performance

王璐
高等学校化学学报2024,Vol.45Issue(9) :38-44.DOI:10.7503/cjcu20240145

离子液体辅助水热合成1T-MoS2及其锌离子储存性能

Ionic Liquid-assisted Hydrothermal Synthesis of 1T-MoS2 and Its Zinc Ion Storage Performance

王璐1
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作者信息

  • 1. 沈阳城市建设学院市政与环境工程学院,沈阳 110167
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摘要

采用离子液体辅助水热法,在碳布(CC)上合成了具有扩大层间距的1T-MoS2纳米片阵列,对其结构形貌进行了表征,并研究了其锌离子储存性能.研究发现,作为水系锌离子电池正极材料,1T-MoS2/CC在0.1 A/g电流密度下呈现出194.2 mA·h/g的放电比容量,且在1 A/g大电流密度下经750次循环后,仍可保持95.5%的容量保持率.1T-MoS2/CC具有优异的锌离子储存性能可归因于:离子液体促进了1T相的形成,纳米阵列中的1T-MoS2相含量约为78%,而高浓度1T相使其具有良好的电荷转移速率;离子液体插入1T-MoS2层间使其层间距增至1.06 nm,可降低水合锌离子嵌入过程的能垒;碳布的三维结构可抑制MoS2纳米片的聚集,从而促进了1T-MoS2/CC与电解液间的充分接触.

Abstract

A 1T-MoS2 nanosheets array with expanded interlayer spacing was synthesized on carbon cloth(CC)using an ionic liquid-assisted hydrothermal method.As a positive electrode material for zinc ion batteries,1T-MoS2/CC exhibits a discharge specific capacity of 194.2 mA·h/g at 0.1 A/g current density,and can still maintain a capacity retention rate of 95.5%after 750 cycles at a high current density of 1 A/g.The excellent zinc ion storage capacity of 1T-MoS2/CC can be attributed to:(1)ionic liquids promote the formation of 1T phase,with a 1T-MoS2 phase content of about 78%in the nanoarray,and a high concentration of 1T phase content gives it a good charge transfer rate;(2)the insertion of ionic liquids between 1T-MoS2 layers increases the interlayer spacing to 1.06 nm,which can reduce the energy barrier during the insertion process of hydrated zinc ions;(3)the three-dimensional structure of carbon cloth can inhibit the aggregation of MoS2 nanopages and promote sufficient contact between 1T-MoS2/CC and electrolyte.

关键词

二硫化钼/1T相/离子液体/锌离子电池/水热合成

Key words

MoS2/1T phase/Ionic liquid/Zinc ion battery/Hydrothermal synthesis

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基金项目

2022年辽宁省一流本科课程(辽教办[2022]251号)

2024年度辽宁省民办教育协会教育科学"十四五"规划项目(LMX2024224)

沈阳城市建设学院科研发展基金(XKJ-YB-202411)

出版年

2024
高等学校化学学报
中华人民共和国教育部委托 吉林大学和南开大学

高等学校化学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.067
ISSN:0251-0790
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