近日，我院李靜博士第一作者，巢湖學院為通訊單位，在材料領域國際頂級期刊《Composites Part B:Engineering》發表其關于鉀離子電池負極材料的最新研究成果“Confining MoS2/C nanoparticles on two-dimensional graphene sheets for high reversible capacity and long-life potassium ions batteries”。

研究簡介：

MoS2具有類石墨烯的層狀結構，是一種典型的二維材料，通常由上下兩層硫族原子層和中間的金屬原子層（如 Mo、W、Ta 等）構成“三明治”結構，相鄰的層之間由微弱的范德瓦爾斯力連接，相較于商業石墨（0.37nm），MoS2的層間距更大（0.65nm）TMDs 的層間距（0.6~0.7 nm），更加有利于鉀離子在層間的快速脫嵌，同時伴隨著較小的結構形變。得益于其優異的物理、化學性質， MoS2在能源領域表現突出。然而，作為一種半導體材料， 其自身導電性低，削弱了鋰離子的快速擴散能力，在持續的充放電過程中，二維材料的體積膨脹大且顆粒易團聚，導致了結構的崩塌和容量的大幅度衰減。

       針對上述問題，李靜博士通過簡單的“一步氧化還原法”將MoS2納米顆粒與吡咯碳復合，并分散于石墨烯片層表面（MoS2-C/rGO）。二維結構提供了豐富的離子儲存位點，并且抑制了鉀離子嵌入/脫出過程中的體積膨脹和團聚，提高MoS2的結構穩定性。而石墨烯和吡咯碳提供了雙重保護作用，顯著提高材料的導電性。在結構和組分的協同作用下，MoS2作為鉀離子電池負極工作時，其比容量和倍率性能顯著提升，其在2A/g的電流密度下循環2000圈之后容量仍能維持著162 mAh/g。非原位XPS及SEM的表征，也進一步證明了MoS2在鉀離子嵌入/脫出過程中的可逆性及穩定性。該工作為設計新型鉀離子電池負極提供了一條新思路，有助于推動鉀離子電池的發展。

期刊簡介：

《Composites Part B:Engineering》由Elsevier出版社出版，是一本聚焦材料科學與工程技術的國際頂級期刊，已被SCI收錄，中科院1區，影響因子：11.322。

                                                                                           （文圖/李靜 初審/李宏林 終審/王小東）