通過簡單的模板法制備了具有分層結構的由納米片組成的異質結構的MoS2/C微米管。所制備的MoS2/C微米管作為鈉離子電池負極時具有**的電化學性能，在200 mA/g的電流密度下循環100圈后可逆容量高達563.5 mAh/g。在2000mA/g大電流密度下循環1500圈之后其容量仍然保持在484.9 mAh/g。為了探究MoS2/C微米擁有**的電化學性能原因，研究人員通過原位TEM來證實MoS2/C微米管在充放電過程中能夠保持結構的穩定，通過原位HRTEM和原位XRD證明了MoS2/C微米管在充放電過程中擁有良好的可逆性。

MoS2/C微米管擁有**的電化學性能歸功于以下三方面：（1）MoS2和C之間形成的異質結構能夠防止MoS2的堆積和團聚，此外還能夠提供更多的嵌鈉活性位點；（2）MoS2和C之間形成的異質結構有利于提高MoS2的導電性和鈉離子擴散能力，并且能夠**MoS2在充放電過程中的體積膨脹；（3）碳骨架與MoS2形成牢固的異質結構，能夠穩定放電過程中的產物，從而使得MoS2在充放電過程中具有很好的可逆性。

圖1. MoS2/C MTs的合成示意圖以及其擴大的層間距示意圖。

以Sb2S3微米管為模板，通過水熱法制備了Sb2S3@MoS2/C微米管，最后在還原氣氛中高溫除去Sb2S3微米管模板，得到了由納米片組成的分層結構的MoS2/C微米管。

圖2.MoS2/C MTs的（A-C）SEM圖像，（D,E）TEM和HRTEM圖像，（F）相應的平均晶格間距圖，（G-I）XPS及其相應的對比圖。

MoS2/C微米管的直徑在300-400納米左右，長度在幾個微米不等。通過SEM和TEM可以看出MoS2/C微米管是由納米片組成的具有分層中空的管狀結構，且具有較大的層間距。XPS分析證明MoS2和C之間具有強大的耦合左右，并形成了緊密的異質結構。

圖3.（A, B）MoS2/CMTs和MoS2 MFs在200 mA/g電流密度下的充放電曲線（0.01-3.0V），（C）MoS2/CMTs和MoS2 MFs在200 mA/g電流密度下的循環性能，（D）MoS2/CMTs和MoS2 MFs在不同電流密度下的倍率性能（200 mA/g-10000 mA/g），（E）MoS2/CMTs和MoS2 MFs在1000 mA/g電流密度下的長循環性能。

MoS2/CMTs相比MoS2 MFs顯示了更加**的電化學性能，MoS2/C MTs在200 mA/g的電流密度下循環100次后的可逆容量高達563.5mA h/g，在超大電流密度10000 mA/g下，仍然保持401.3 mA h/g的可逆容量，在1000 mA/g的大電流密度下循環500次后的可逆容量仍然保持在493.6mA h/g。

圖4.單個MoS2/C MT在鈉化和去鈉化過程中的原位TEM圖像。

MoS2/CMT在鈉化過程中發生了明顯的體積膨脹，而在去鈉化過程中體積開始收縮并能夠很好的保持納米管的結構。因此，原位TEM證明在整個鈉化/去鈉化過程中，MoS2/CMT保持了良好的結構穩定性。

圖5.單個MoS2/C MT在鈉化和去鈉化過程中的原位HRTEM圖像，以及MoS2在鈉化/去鈉化過程中的機理圖。

2H-MoS2在鈉化過程中**形成2H-NaxMoS2，隨著鈉化過程的不斷進行，發生相轉化過程形成Mo單質和Na2S，而在去鈉化過程中，先形成1T-NaMoS2，最后形成1T-MoS2. 因此，原位HRTEM證明MoS2在充放電過程中擁有良好的可逆性。

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zzj 2021.4.2