金屬相MoS2（1 T-MoS2）負(fù)載的金屬納米催化劑是一種用于加速非水Li||O2電池的氧化還原動力學(xué)的有吸引力的材料體系。然而，與表面軌道空間效應(yīng)和內(nèi)部電子耦合相關(guān)的缺點導(dǎo)致對1 T-MoS2穩(wěn)定性的不利影響，特別是對于界面電荷轉(zhuǎn)移。這使得難以在不損害1 T相載體的情況下?lián)饺肟腕w金屬納米顆粒。
近日，山東大學(xué)Longwei Yin，Rutao Wang，Zhiwei Zhang，Xiaojing Liu，紐約州立大學(xué)布法羅分校Xiaoli Ge在這里提出了一種p-block元素(In-O)摻雜策略，通過調(diào)節(jié)表面軌道空間效應(yīng)和加強(qiáng)內(nèi)部化學(xué)鍵來穩(wěn)定1T相MoS2，從而在Li||O2電池的穩(wěn)定1T-MoS2上進(jìn)行外延Ru納米催化劑。
文章要點
1）實驗和理論分析表明，In-O-MoS2@Ru增強(qiáng)了O2解離，促進(jìn)了LiO2中間體的吸附。這種效應(yīng)在氧還原反應(yīng)期間促進(jìn)弱結(jié)晶Li2O2膜的生長，其在OER反應(yīng)期間更容易分解，從而增強(qiáng)雙功能催化動力學(xué)。
2）當(dāng)用于非水Li||O2電池的正極時，In-O-MoS2@Ru表現(xiàn)出0.37 V的過電位和200mA g-1下284次循環(huán)的循環(huán)壽命，以及25 °C下1000 mAh g-1的最終放電比容量。
參考文獻(xiàn)
Wang, P., Zhao, D., Zhang, P. et al. P-block element modulated 1?T phase MoS2 with Ru lattice grafting for high-performance Li?|?|O2 batteries. Nat Commun 16, 1453 (2025).
DOI：10.1038/s41467-024-55073-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-55073-5
