近日,东北大学材料科学与工程学院崔伟斌教授团队在二维i-MXene材料研究领域取得重要进展。相关研究以In Situ Sulfurization for Assembling MoS2/Mo1.33C i-MXene Heterostructure as Anode in Li-Ion Batteries为题,在国际知名期刊ChemSuschem发表重要研究成果。材料科学与工程学院博士研究生陈昭辉为本文第一作者,材料电磁过程教育部重点实验室、材料物理学科崔伟斌教授为本文通讯作者,东北大学为唯一单位。我校分析测试中心为本工作提供硬件支撑,国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、国家青年人才项目、省部企业联合基金等支持。

东北大学团队以原位硫化法融合 MoS2与 Mo1.33C i-MXene优势,用硫脲作硫化剂,在氩气中加热至 400-700℃,让 MoS2原位生长在 Mo1.33C i-MXene表面形成3D 褶皱结构,500℃的 S-500 性能最优。比容量在低电流下达 884.6 mAh·g-1,高电流时仍存 746.2 mAh·g-1,循环稳定性佳。与商用阴极组成的全电池循环 1000 次容量保持率 84%,实用价值高。

该研究不仅开发出高性能电极材料,更提出了“异质结构协同设计”的新思路,为解决电极材料导电性与容量的矛盾提供了范式。这种新型材料在便携式电子设备、电动汽车、智能电网等领域具有广阔应用前景,有望推动锂离子电池向更高能量密度、更长寿命方向发展。