科技日報訊 (記者吳長鋒 通訊員周惠)記者從合肥工業大學獲悉，該校科研人員通過調節層狀結構過渡金屬二硫屬化物的分子間層間距離，實現了電極材料電化學儲能與催化性能的大幅提升，為發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。
層狀過渡金屬二硫屬化物納米片具有層數可控、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展前景。然而，由于傳統層狀材料層間距離較窄，離子在材料層間傳輸的阻力較大，從而限制了其電化學性能。
合肥工業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，實現了電極材料倍率性能和儲能穩定性的大幅提升。
“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。”許俊教授介紹說，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。
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