我們報告了MoS
2/石墨烯偶聯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，并且在反應器中產生的高壓導致組分之間的共價鍵合。這些結構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定性。
Figure 1. MoS
2/石墨烯樣品合成過程的示意圖。
Figure 2. 在傳統模式（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。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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