成果簡介
鋁離子電池（AIBs）因其容量大、價格低廉、自然界中鋁含量豐富等優點而備受關注。然而，陰極材料的低容量和低迴圈壽命極大地阻礙了其發展。
本文，北京理工大學吳川教授團隊在《ACS Appl. Energy Mater.》期刊
發表名為“Interlayer-Expanded MoS2/N-Doped Carbon with Three-Dimensional Hierarchical Architecture as a Cathode Material for High-Performance Aluminum-Ion Batteries”的論文，
研究透過水熱處理和煅燒製備了具有三維（3D）銀耳結構的層間膨脹MoS2/N摻雜碳（MNC）。作為陰極材料，MNC具有良好的容量和迴圈穩定性。
值得注意的是，在電流密度為0。5ag–1的450次迴圈後，MNC電極的容量高達191。2mAhg–1。此外，在1Ag–1的1700次迴圈後，MNC電極的比容量為127。5mAhg–1，庫侖效率達到99。5%。獨特的三維層次結構和層間距達到0。82nm，減少了Al3+的擴散路徑，促進了Al3+的擴散，提供了更多的活性中心。同時，氮摻雜碳有利於提高電子導電性和保持迴圈過程中的結構完整性。提出並證實了Al3+在MNC中的MNC 中的插入和脫出機制。以瞭解其優異的電化學效能。本研究展示了一種透過三維分層結構設計來獲得先進AIB電極材料的策略。
圖文導讀
方案一、MNC的合成過程
圖1。（a）前體，（b） MNC 的 SEM 影象。（c 和 d）MNC 的 TEM 影象，以及（e-i）C、S、Mo 和 N 的元素對映。
圖2。（a） XRD 圖和（b） MNC 的拉曼光譜，（c）氮吸附-解吸等溫線，以及（d）前體和 MNC 中的孔分佈。
圖3。（a） MNC 的 XPS 測量掃描，C1s （b）、N 1s （c）和Mo 3d （d）的高解析度 XPS 光譜。（e） MNC 的晶體結構圖解
圖4。 MNC作為 AIB 陰極的電化學效能
圖5。（a）放電至0V 時 MNC 的元素對映和（b） EDX 光譜。（c）當充電至1。8 V 時 MNC 的元素對映（d） EDX 光譜。（e）完全放電和（f）完全充電的 MNC 的 HRTEM 影象。
圖6。（a） MNC 在不同放電和充電狀態下（b） Mo 3d 峰、（c） S 2p 峰和（d） Al 2p 峰的非原位 XRD 圖案和非原位 XPS 光譜。（e） Al-MoS2/C 電池示意圖
小結
總之，本研究報告了一種層間膨脹的超薄 MNC 複合材料，專門設計為具有3D 分層銀耳結構。
這種有效的策略為設計先進的電極提供也了一條新途徑。
文獻：https：//doi。org/10。1021/acsaem。1c01120
