据外媒报道,阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)与沙特阿美石油公司(Aramco)开发了一种高度有序的无机泡沫,有望大幅提升锂电池性能。这种自组装三维二硫化钼泡沫,具有复杂的层次结构(七个数量级结构层次),因此可以反复吸收并轻松释放大量锂离子,可能成为快速充电、长寿命锂电池的关键组成部分。
(图片来源:KAUST)
这种二硫化钼泡沫具有卓越的电化学性能,优于以往报告的大多数二硫化钼基锂离子电池负极和先进材料。
无机二硫化钼(MoS 2)被视为富有前景的锂离子电池负极材料。然而,通常情况下,MoS 2由薄薄的原子级二维层组成,像纸一样堆叠。研究人员Xuan Wei表示,这种易碎的层状结构缺乏电化学稳定性,限制了锂离子在材料中的扩散。
该团队试图将2D MoS2纳米片转化为坚固的3D材料,以用于电池负极。经过数十种条件测试,该团队最终提出一种设置,将纳米片变成有组织的、稳定的3D泡沫。
这种泡沫具有高度有序的层次结构,无论是从纳米结构元素,还是可视化特征的角度,对于实现卓越的电池负极性能非常关键。该团队表示,随着时间的推移,该材料保持了高锂容量。LIB负极必须反复承受膨胀和收缩,因为有大量的锂被吸收,然后在每个电池放电/充电循环中释放。