颗粒在线讯:离子插层辅助剥离是制备二硫化钼(MoS2)纳米片最古老、最流行的方法。锂离子插层常用的有机锂试剂是正丁基锂(n-BuLi)和萘化锂(Nap-Li),但n-BuLi的高致热性和Nap-Li的过度还原能力阻碍了它们的广泛应用。近日,武汉大学钱江锋提出了一种快速有效的方法,通过氧化还原电位匹配的化学锂化反应,成功将块状MoS2剥离成单分子层。
本文要点:
1)研究人员选择了具有四元共轭芳环的芘锂作为锂化试剂。其氧化还原电势正好介于MoS2的插层电势和分解电势之间,从而形成了理想的锂插层形成三元LiMoS2化合物。相反,NaP-Li过强的还原能力导致MoS2分解为Mo和Li2S,导致其层状结构的破坏。此外,MoS2与Py-Li的完全嵌锂反应在室温下可在1 h内完成,明显快于以往报道的常规方法。
2)在水中简单剥离后,得到的MoS2纳米片的理想厚度为1.2 nm,单层产率高达80%。这些MoS2纳米片还表现出优异的电化学储锂性能,0.1 A g−1的可逆容量为1113.3 mAhg−1,3 A g−1的倍率容量为591.9 mAhg−1,以及出色的循环稳定性,400次循环后容量保持率为88%。
所提出的电位匹配的化学锂化法是通用的,并有望扩展到制备各种TMD纳米片。
文章链接:
Xiaolong Zhu, et al, Exfoliation of MoS2 Nanosheets Enabled by a Redox-Potential-Matched Chemical Lithiation Reaction, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00148
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00148
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