孙世刚院士/廖洪钢/梅涛ACS Nano: 构建黑曲霉衍生碳/MoS2的“双凹缓和”策略，用于超稳定储钠！

二维层状材料普遍面临电子转移受阻和结构稳定性差的问题，从而限制了其在高倍率和长效钠离子电池（SIBs）中的应用。

为了满足高性能SIBs的要求，应综合考虑离子/电子通道、结构稳定性和内部空间，但仍难以确定二维层状材料的合理结构。有限元模拟是当前加速寻找有前途的空心结构的强大工具。

在此，厦门大学孙世刚院士、廖洪钢教授以及湖北大学梅涛副教授等人采用有限元模拟方式提出了一种基于黑曲霉衍生碳（ANDC）的“双凹缓和”策略，以构建具有中空双凹结构的ANDC/MoS₂。

通过非原位拉曼光谱、XPS、XRD和HRTEM研究证明了ANDC/MoS₂的优势，从纳米结构设计的角度来看，中空双凹面结构为快速氧化还原反应提供了丰富的电荷存储位点，而本征杂原子掺杂增加了活性材料的亲和力，促进了电子转移。

图1. 有限元建模及ANDC/MoS₂的合成过程示意图

ANDC/MoS₂作为钠离子电池的负极具有出色的长期循环性能，在1 A g^-1下循环1000次后可提供496 mAh g^-1的放电容量，容量保持率为94.5%，比裸MoS₂纳米片增加了近七倍。

即使在5 A g^-1的高电流密度下，300次循环后仍可保持约400 mAh g^-1的可逆放电容量。此外，ANDC/MoS₂也可用于高效的锂存储。通过原位 TEM，作者进一步揭示了ANDC/MoS₂的空心双凹结构使稳定和快速的镀钠/脱钠成为可能。

图2. ANDC/MoS₂和裸MoS₂纳米片的电化学性能

A “Biconcave-Alleviated” Strategy to Construct Aspergillus niger-Derived Carbon/MoS₂ for Ultrastable Sodium Ion Storage, ACS Nano 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c05590

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孙世刚院士/廖洪钢/梅涛ACS Nano: 构建黑曲霉衍生碳/MoS2的“双凹缓和”策略，用于超稳定储钠！

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