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2022-03-24
顆粒在線訊：離子插層輔助剝離是制備二硫化鉬（MoS2）納米片最古老、最流行的方法。鋰離子插層常用的有機鋰試劑是正丁基鋰（n-BuLi）和萘化鋰（Nap-Li），但n-BuLi的高致熱性和Nap-Li的過度還原能力阻礙了它們的廣泛應(yīng)用。近日，武漢大學(xué)錢江鋒提出了一種快速有效的方法，通過氧化還原電位匹配的化學(xué)鋰化反應(yīng)，成功將塊狀MoS2剝離成單分子層。
本文要點：
1）研究人員選擇了具有四元共軛芳環(huán)的芘鋰作為鋰化試劑。其氧化還原電勢正好介于MoS2的插層電勢和分解電勢之間，從而形成了理想的鋰插層形成三元LiMoS2化合物。相反，NaP-Li過強的還原能力導(dǎo)致MoS2分解為Mo和Li2S，導(dǎo)致其層狀結(jié)構(gòu)的破壞。此外，MoS2與Py-Li的完全嵌鋰反應(yīng)在室溫下可在1 h內(nèi)完成，明顯快于以往報道的常規(guī)方法。
2）在水中簡單剝離后，得到的MoS2納米片的理想厚度為1.2 nm，單層產(chǎn)率高達80%。這些MoS2納米片還表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)儲鋰性能，0.1 A g?1的可逆容量為1113.3 mAhg?1，3 A g?1的倍率容量為591.9 mAhg?1，以及出色的循環(huán)穩(wěn)定性，400次循環(huán)后容量保持率為88%。
所提出的電位匹配的化學(xué)鋰化法是通用的，并有望擴展到制備各種TMD納米片。
文章鏈接：
Xiaolong Zhu, et al, Exfoliation of MoS2 Nanosheets Enabled by a Redox-Potential-Matched Chemical Lithiation Reaction, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00148
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00148
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