暨南大學用谷氨酸修飾二硫化鉬正極材料

近日，暨南大學理工學院應用物理專業2018級本科生陳鴻展利用了氨基酸修飾的方法，成功製備出具有谷氨酸修飾二硫化鉬（MoS2）正極材料。該材料通過引發介面極化來加速鋅離子電池中水合鋅離子的脫水，進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電池。

目前，技術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勢，已經在移動通訊終端、電動汽車等領域得到了廣泛的應用。然而，鋰離子電池的高成本、低安全性以及製備和回收過程中的環境污染等問題限制了其進一步發展。因此，開發具有低成本、高安全性且運行穩定的二次電池技術一直受到世界各國的高度關注。

可充電的鋅離子電池具有高安全性、易組裝、低成本、環境友好和鋅資源豐富等諸多優點，有望成為下一代電化學儲能器件的理想選擇。然而，由於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構，這就意味著別的材料也可以採用氨基酸進行表面修飾來提高相應的性能。

該研究成果已經以“Interfacial polarization triggered by glutamate accelerates dehydration of hydrated zinc ions for zinc-ion batteries”為題，發表於在國際著名期刊。

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63.9mAh/g，100次迴圈後其放電比容量保持在53.6mAh/g，容量保持率為83.9%。可見，MoS2正極材料具有較高的比容量和較好的迴圈穩定性。

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