二硒化钨超点阵在锂硫电池的应用

为了制造出综合性能更高的锂硫（Li-S）电池，福州大学与西班牙巴塞罗那大学-加泰罗尼亚能源研究所研究者共同开发出了具有高电导率特性的氮掺杂石墨烯插层的二硒化钨超点阵材料（NG/WSe2），幷将其应用于锂硫电池正极反应中，使正极材料呈现出优异的倍率性能和循环稳定性。

作为理想的下一代电化学能源存储设备之一，Li-S电池正极材料正面临以下几个挑战： 一是绝缘的活性材料极大增加了电子传导的难度；二是充放电过程中的生成可溶的聚硫化合物（LiPS），造成活性材料的流失和锂负极的腐蚀；三是固-液-固的反应过程造成电化学氧化还原反应动力学缓慢；四是循环过程中产生80%的体积变化，造成电极结构坍塌。

为了有效地解决上述的问题，研究者将二维石墨烯与过渡金属二硒化钨材料进行结合，制备出NG/WSe2超点阵材料，幷作为Li-S电池正极的宿主材料。从作用上来看，石墨烯能有效解决S/Li2S活性材料的导电性差的问题，WSe2能高效加快LiPS的转化。研究表明，NG/WSe2超点阵在异质界面处能够有效促进锂离子转移，幷且实现LiPS的双效吸附，有效加速了Li-S反应动力学幷抑制穿梭效应。

NG/WSe2超点阵材料的制备：首先在溶剂热过程中合成了PVP插层WSe2的有机无机超点阵纳米片，在随后煅烧过程中随着PVP的热解，获得了具有高电导率特性的氮掺杂石墨烯插层的WSe2超点阵，幷且伴随着WSe2层间距从2.1nm到1.04nm的连续调控。该生产技术不仅有效克服了传统超点阵繁琐和低产率的缺点，还使产品具有优异的电导率和最大化的异质界面效应。

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