WS2納米材料應用所面臨的挑戰

目前在WS₂納米材料上的應用仍然面臨挑戰，應在以下方面進行深入研究。第一，在WS₂的基本特性方面，HER的研究機制需要深化和明確。可以結合先進的表徵方法，如原位技術，分析材料在催化過程中的結構變化，揭示WS₂基納米材料的催化過程，特別是電催化。

此外，關於WS₂的電子帶結構，基於密度泛函理論的理論計算備受關注，而基於光譜學的實驗資料應獲得更全面和詳細的調查，以驗證理論計算的可靠性。

第二，考慮到WS₂納米材料的改性，應該進行更多的研究。具體來說，目前對WS₂晶相的調控研究需要深化，如對生長機制的研究，以獲得不同晶相的WS₂基納米材料的各種可控合成方法。此外，與富勒烯和納米管狀WS₂相比，三維納米動力WS₂的報導相對較少。

（圖片來源：ssnano.com）

由於類花紋WS₂的活性位點高度暴露，類花紋WS₂的性能和應用具有潛在的研究價值。此外，除了碳材料之外，還可以考慮更多的候選材料與WS₂結合，形成混合結構。特別是，在考慮結合上述三種修飾來優化WS₂的電學和光學性能時，有很多工作可以投入。

第三，在製備過程方面，目前大多數的製備方法都僅限於在實驗室中進行。對於大規模生產，WS₂納米材料仍然需要改進方法來製造。可以推薦兩種策略：一種是簡化製備過程，另一種是尋找合適的原材料以降低成本。為了在學術研究和大規模應用之間建立一座橋樑，應該做出很多努力。

第四，對於能源轉換和存放裝置的應用，除了本文提到的那些設備外，其他設備也可能是有前途的。例如，一些文獻報導，基於WS₂的納米材料具有良好的熱電特性，可用於熱電發電機。然而，與能源裝置相比，這方面的使用報告相對有限，需要研究人員深入研究。Sun et al.相信隨著對這些問題的深入研究，WS₂納米材料有望在能源儲存和轉換領域有更廣闊的應用前景。

（圖片來源：Uijin Chang/ ACS Appl. Mater. Interfaces）

文章來源：Sun, CB., Zhong, YW., Fu, WJ. et al. 二硫化鎢納米材料用於能源轉換和儲存。Tungsten 2，109-133（2020）。

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