史建平团队AM：SA Co-MoS2/C复合材料实现高性能钠的储存

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史建平团队AM：SA Co-MoS2/C复合材料实现高性能钠的储存
二维（2D）过渡金属硫化合物（TMDCs）和单原子催化剂（SACs）由于其层状结构和最大的原子利用率，成为很有前景的能量转换/存储电极。然而，这两种类型材料的集成和相关的钠存储应用仍然面临巨大的挑战。
基于此，武汉大学史建平研究员等人报道了一种巧妙的硅藻土模板合成策略，用于制备单原子Co掺杂MoS2/C（SA Co-MoS2/C）复合材料，以实现高性能的钠存储。
所制备的SA Co-MoS2/C具有显著的比容量（0.1 A g-1时约604.0 mAh g-1）、高倍率性能和出色的长循环稳定性。由SA Co-MoS2/C负极和Na3V2(PO4)3正极组成的钠离子电池，循环次数超过1200次，表现出优异的稳定性。
史建平团队AM：SA Co-MoS2/C复合材料实现高性能钠的储存
通过密度泛函理论（DFT）计算，作者揭示了SA Co-MoS2/C高性能储存钠的机制。SA Co-MoS2/C和MoS2/C的电子结构如图所示，其中SA Co-MoS2/C的带隙减小，增强了电导率，加速了电荷转移。
钠原子在SA Co-MoS2/C上的迁移势垒（~0.361 eV）远低于在MoS2/C上的迁移势垒（~0.492 eV），反应动力学快速。
史建平团队AM：SA Co-MoS2/C复合材料实现高性能钠的储存
此外，钠原子在SA Co-MoS2/C上的吸附能为-0.3153 eV，远低于在MoS2/C上的吸附能（-0.7251 eV），表明钠原子更容易锚定在SA Co-MoS2/C上，而不是在MoS2/C上，这是高性能钠储存的原因。通过Bader电荷分析，作者还进一步阐明了引入Co单原子对电荷转移的调制作用。
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Diatomite-Templated Synthesis of Single-Atom Cobalt-Doped MoS2/Carbon Composites to Boost Sodium Storage. Adv. Mater., 2023, DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202211690.

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