新型納米層狀電極可顯著提升電池性能

從合肥工業(yè)大學獲悉，該校科研人員通過調(diào)節(jié)層狀結構過渡金屬二硫?qū)倩锏姆肿娱g層間距離，實現(xiàn)了電極材料電化學儲能與催化性能的大幅提升，為發(fā)展高性能電催化與儲能器件開辟了新路徑。相關研究成果日前發(fā)表在《納米能源》和《先進能源材料》等國際期刊上。

層狀過渡金屬二硫?qū)倩锛{米片具有層數(shù)可控、單層厚度超薄、二維層間通道豐富、層間表面積較大等特點，具有優(yōu)異的電化學性能，在二次電池、超級電容器、電催化和光電化學器件等方面具有良好的發(fā)展前景。然而，由于傳統(tǒng)層狀材料層間距離較窄，離子在材料層間傳輸?shù)淖枇︔^大，從而限制了其電化學性能。

合肥工業(yè)大學電子科學與應用物理學院許俊教授課題組，與香港城市大學科研人員合作，將二硫化鉬的層間距從0.615納米寬化到0.99納米，從而促進鈉離子的快速傳輸，提高了材料的電子電導率。實驗結果表明，層間距寬化后的納米材料，實現(xiàn)了電極材料倍率性能和儲能穩(wěn)定性的大幅提升。

“通過外力拓寬層間距離后，可大幅降低鋰、鈉、鎂等離子在層間的傳輸阻力，從而提升這些納米材料在離子嵌入型儲能器件中的電化學性能�！痹S俊教授介紹說，這一成果可應用在鋰離子電池、鈉離子電池、鎂離子電池和超級電容器中，從而大幅提高儲能器件性能。