我校化材学院碳中和技术创新研究院肖遥团队在国际权威期刊 ACS Applied Material & Interfaces发表学术文章

目前锂离子电池由于其高能量密度和优异的循环性能，被广泛的应用在各种电子电器中，但是受锂资源地球储量的限制，亟需寻求新的二次离子电池储存系统。近年来，相比于锂量存储而言，钾由于其更高的存量和更低廉的价格的而备受研究人员的关注。但是，较大钾离子半径限制了电极材料在钾离子电池中的电化学性能，因此，改善和提高二维过渡金属硫族化物（TMD）的电化学反应动力学和固有的较差的导电性对于开发高性能TMD电极材料和新一代能量储存系统具有重要意义。二硫化铼（ReS₂），一种具有特殊性质的TMD材料，有着更弱的范德华层间作用力和较大的层间距，作为钾离子电池 (PIB) 负极材料表现出优异的性能。

图1. EI-ReS₂@rGO的制备流程以及原位XRD的机理研究

然而，目前报道的ReS₂电极材料表现出的较差的动力学离子扩散和循环稳定性，尤其是在高电流密度下的电化学性能。为了解决上述关键核心问题，近日，我校化材学院碳中和技术创新研究院肖遥团队在国际权威期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c05485）上发表题为“Expanding the ReS₂ Interlayer Promises High-Performance Potassium-ion Storage”的研究论文。本文利用二维层状材料的特点，采用二维材料层间距扩大的策略，通过简单的水热法，在还原氧化石墨烯（rGO）表面上合成了扩层的ReS₂纳米片。所制备的ReS₂纳米片的层间距为~ 0.77 nm，远大于扩层前的0.61 nm。采用原位XRD技术研究了ReS₂在钾离子电池中的离子存储机制，揭示了钾离子在扩层ReS₂中嵌入和转换两种混合的模式。扩层的纳米复合材料在0.05、0.2 和 1.0 A/g电流密度下表现出 432.5、316.5和241 mAh/g的高比容量，并在1A/g的电流密度下，表现出优异的可逆性。总体而言，这种材料局域化学策略也为其他材料的开发应用提供了新的借鉴。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c05485