Sulfurisasi In-situ untuk Perakitan Heterostruktur MoS2/Mo1.33C i-MXene sebagai Anoda dalam Baterai Li-ion

Abstrak
Material heterostruktur dua dimensi yang menunjukkan efek sinergis yang kuat memiliki potensi signifikan untuk aplikasi pada baterai Li-ion (LIB). Di sini, kami menyiapkan heterostruktur MoS2/Mo1.33C melalui penggunaan tiourea sebagai annealer untuk sulfurisasi in-situ. MoS2 tumbuh langsung dari lembaran nano i-MXene Mo1.33C untuk membentuk struktur keriput 3D. Lebih jauh, heterostruktur dengan interaksi yang diperkuat antara MoS2 dan Mo1.33C, memfasilitasi penyerapan Li+ dan meningkatkan stabilitas struktural. Sebagai anoda untuk LIB, heterostruktur MoS2/Mo1.33C menunjukkan kapasitas spesifik yang sangat baik sebesar 884,6 mAh·g−1 pada 0,05 A·g-1 dan kinerja laju yang unggul. Selain itu, kapasitas reversibel sebesar 437,2 mAh·g-1 setelah 500 siklus pada 0,5 A·g-1 menunjukkan reversibilitas yang sangat baik dan stabilitas yang berkelanjutan selama siklus yang panjang. Berdasarkan perhitungan DFT, peningkatan kinerja penyimpanan energi elektrokimia tersebut disebabkan oleh konduktivitas yang unggul dan kemampuan penyerapan ion Li yang lebih baik karena heterostruktur 2H-MoS2/Mo1.33C. Selain itu, sel penuh berdasarkan anoda heterostruktur MoS2/Mo1.33C dan katoda NCM811 komersial menunjukkan kemampuan laju yang unggul, stabilitas siklus, dan potensi untuk aplikasi praktis. Karya ini menyajikan wawasan baru tentang heterostruktur MoS2/Mo1.33C yang unik untuk penyimpanan ion Li berkinerja tinggi.