在可充電電池技術(shù)日新月異的今天，尋找高效、穩(wěn)定的正極材料成為了推動(dòng)鎂電池性能飛躍的關(guān)鍵。二硒化鉬（MoSe2），這一層狀過(guò)渡金屬二硒化物家族的成員，憑借其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，正逐步成為鎂電池領(lǐng)域的一顆璀璨新星。
二硒化鉬圖片
鎂電池作為下一代高能量密度儲(chǔ)能系統(tǒng)的候選者，對(duì)正極材料提出了苛刻的要求：高電導(dǎo)率、優(yōu)化的離子擴(kuò)散路徑以及穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)缺一不可。而二硒化鉬，特別是其高電導(dǎo)率的1T相，因其在鎂存儲(chǔ)方面展現(xiàn)出的卓越性能，成為了科研界關(guān)注的焦點(diǎn)。然而，1T相的熱力學(xué)不穩(wěn)定性一直是制約其廣泛應(yīng)用的瓶頸。
武漢大學(xué)研究者通過(guò)創(chuàng)新的溶劑熱法制備出高1T相含量的MoSe2。該制備方法巧妙地利用肼水合物作為反應(yīng)介質(zhì)，不僅簡(jiǎn)化了合成過(guò)程，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)MoSe2微觀結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控。特別是當(dāng)肼水合物的用量增加至10毫升時(shí)，合成的R-MoSe2不僅粒徑更小、比表面積更大，還富含高比例的1T相，這一發(fā)現(xiàn)無(wú)疑為鎂電池正極材料的優(yōu)化開(kāi)辟了新的路徑。
R-MoSe2的高純度、低結(jié)晶度以及豐富的1T相結(jié)構(gòu)，為其在鎂電池中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在高電流密度下，R-MoSe2展現(xiàn)出了驚人的倍率性能和優(yōu)異的放電/充電循環(huán)穩(wěn)定性，這主要得益于其較大的層間距促進(jìn)了Mg2?的固態(tài)擴(kuò)散，而小粒徑和大比表面積則顯著增強(qiáng)了其贗電容特性，進(jìn)一步提升了電池的動(dòng)力學(xué)性能。
電池圖片
此外，使用肼水合物進(jìn)行溶劑熱合成，能產(chǎn)生含氮（N）組分，這些組分通過(guò)電子轉(zhuǎn)移機(jī)制穩(wěn)定了1T相MoSe2的結(jié)構(gòu)，這一發(fā)現(xiàn)不僅解決了1T相熱力學(xué)不穩(wěn)定的難題，還為后續(xù)的材料設(shè)計(jì)提供了寶貴的思路。
綜上所述，二硒化鉬R-MoSe2以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)和卓越的鎂存儲(chǔ)性能，為鎂電池技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。該研究成果以“Facile Fabrication of High-Power Molybdenum Diselenide Cathode for Rechargeable Magnesium Batteries”為題發(fā)表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。
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