新型纳米层状电极可显著提升电池性能

从合肥工业大学获悉，该校科研人员通过调节层状结构过渡金属二硫属化物的分子间层间距离，实现了电极材料电化学储能与催化性能的大幅提升，为发展高性能电催化与储能器件开辟了新路径。相关研究成果日前发表在《纳米能源》和《先进能源材料》等国际期刊上。

层状过渡金属二硫属化物纳米片具有层数可控、单层厚度超薄、二维层间通道丰富、层间表面积较大等特点，具有优异的电化学性能，在二次电池、超级电容器、电催化和光电化学器件等方面具有良好的发展前景。然而，由于传统层状材料层间距离较窄，离子在材料层间传输的阻力较大，从而限制了其电化学性能。

合肥工业大学电子科学与应用物理学院许俊教授课题组，与香港城市大学科研人员合作，将二硫化钼的层间距从0.615纳米宽化到0.99纳米，从而促进钠离子的快速传输，提高了材料的电子电导率。实验结果表明，层间距宽化后的纳米材料，实现了电极材料倍率性能和储能稳定性的大幅提升。

“通过外力拓宽层间距离后，可大幅降低锂、钠、镁等离子在层间的传输阻力，从而提升这些纳米材料在离子嵌入型储能器件中的电化学性能。”许俊教授介绍说，这一成果可应用在锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池和超级电容器中，从而大幅提高储能器件性能。