近日，暨南大學(xué)理工學(xué)院應(yīng)用物理專業(yè)2018級本科生陳鴻展利用了氨基酸修飾的方法，成功制備出具有谷氨酸修飾二硫化鉬（MoS2）正極材料。該材料通過引發(fā)界面極化來加速鋅離子電池中水合鋅離子的脫水，進(jìn)而使鋅離子更容易嵌入到正極材料，以能獲得比容量更大的化學(xué)電池。
目前，技術(shù)較為成熟的鋰離子電池具有輸出電壓高、使用壽命長等諸多優(yōu)勢，已經(jīng)在移動通訊終端、電動汽車等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，鋰離子電池的高成本、低安全性以及制備和回收過程中的環(huán)境污染等問題限制了其進(jìn)一步發(fā)展。因此，開發(fā)具有低成本、高安全性且運(yùn)行穩(wěn)定的二次電池技術(shù)一直受到世界各國的高度關(guān)注。
可充電的鋅離子電池具有高安全性、易組裝、低成本、環(huán)境友好和鋅資源豐富等諸多優(yōu)點，有望成為下一代電化學(xué)儲能器件的理想選擇。然而，由于鋅離子嵌入到二硫化鉬正極材料的阻力較大，所以鋅離子電池的容量受到較大限制。
為了降低鋅離子嵌入到二硫化鉬正極材料的阻力，陳鴻展利用了氨基酸表面修飾方法修飾MoS2正極材料，這樣能使鋅離子更容易在正極中脫出與嵌入，以提高產(chǎn)品的比能量密度。而且，該修飾方法不會改變被修飾材料的結(jié)構(gòu)，這就意味著別的材料也可以采用氨基酸進(jìn)行表面修飾來提高相應(yīng)的性能。
該研究成果已經(jīng)以“Interfacial polarization triggered by glutamate accelerates dehydration of hydrated zinc ions for zinc-ion batteries”為題，發(fā)表于在國際著名期刊。
此外，有其他研究者表明，三維花狀二硫化鉬很適合作為鋅離子電池正極材料。在充放電電壓區(qū)間為0.2-1.2V，電流密度為1.0A/g條件下，二硫化鉬正極材料首次放電比容量可達(dá)63.9mAh/g，100次循環(huán)后其放電比容量保持在53.6mAh/g，容量保持率為83.9%?？梢姡琈oS2正極材料具有較高的比容量和較好的循環(huán)穩(wěn)定性。
