目前鋰離子電池由于其高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)性能，被廣泛的應(yīng)用在各種電子電器中，但是受鋰資源地球儲(chǔ)量的限制，亟需尋求新的二次離子電池儲(chǔ)存系統(tǒng)。近年來(lái)，相比于鋰量存儲(chǔ)而言，鉀由于其更高的存量和更低廉的價(jià)格的而備受研究人員的關(guān)注。但是，較大鉀離子半徑限制了電極材料在鉀離子電池中的電化學(xué)性能，因此，改善和提高二維過(guò)渡金屬硫族化物（TMD）的電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和固有的較差的導(dǎo)電性對(duì)于開(kāi)發(fā)高性能TMD電極材料和新一代能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)具有重要意義。二硫化錸（ReS₂），一種具有特殊性質(zhì)的TMD材料，有著更弱的范德華層間作用力和較大的層間距，作為鉀離子電池(PIB)負(fù)極材料表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

圖1.EI-ReS₂@rGO的制備流程以及原位XRD的機(jī)理研究

然而，目前報(bào)道的ReS₂電極材料表現(xiàn)出的較差的動(dòng)力學(xué)離子擴(kuò)散和循環(huán)穩(wěn)定性，尤其是在高電流密度下的電化學(xué)性能。為了解決上述關(guān)鍵核心問(wèn)題，近日，我?；膶W(xué)院碳中和技術(shù)創(chuàng)新研究院肖遙團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c05485）上發(fā)表題為“Expanding the ReS₂ Interlayer Promises High-Performance Potassium-ion Storage”的研究論文。本文利用二維層狀材料的特點(diǎn)，采用二維材料層間距擴(kuò)大的策略，通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱法，在還原氧化石墨烯（rGO）表面上合成了擴(kuò)層的ReS₂納米片。所制備的ReS₂納米片的層間距為~ 0.77 nm，遠(yuǎn)大于擴(kuò)層前的0.61 nm。采用原位XRD技術(shù)研究了ReS₂在鉀離子電池中的離子存儲(chǔ)機(jī)制，揭示了鉀離子在擴(kuò)層ReS₂中嵌入和轉(zhuǎn)換兩種混合的模式。擴(kuò)層的納米復(fù)合材料在0.05、0.2和1.0 A/g電流密度下表現(xiàn)出432.5、316.5和241 mAh/g的高比容量，并在1A/g的電流密度下，表現(xiàn)出優(yōu)異的可逆性?？傮w而言，這種材料局域化學(xué)策略也為其他材料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供了新的借鑒。

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