负极是锂离子电池的重要部件，研究与开发高性能、低成本、环境友好的新型负极材料是提升锂离子电池各项性能的关键。MoS2等过渡金属硫化物（TMDCs）具有独特的层状纳米结构、丰富的活性位点、高理论比容量、快速的离子扩散和低成本等优势，是锂离子电池负极材料的重要候选者之一，但存在本征电导率低、体积变化显著、结构易坍塌等问题，严重限制了其商业应用。
针对这一问题，西安交通大学星空体育·（StarSky Sports）官方网站研究人员通过双导电骨架结构设计和等离子体诱导相工程策略，制备了具有稳定金属1T相MoS2的独特的1D/2D MoS2/Ti3C2/CNTs异质结构复合材料，并将其应用于锂离子电池负极。通过密度泛函理论（DFT）计算探讨等离子体处理产生的硫空位以及异质原子掺杂，对MoS2电子结构、结合能以及离子扩散的影响，研究等离子处理提升复合材料储锂性能的微观机制。通过电化学性能对比，分析MoS2相工程、层间距扩大以及Ti3C2/CNTs双导电骨架提升复合材料储锂性能的机理。研究表明，制备的P-MoS2/Ti3C2/CNTs负极在0.1和2 A g−1下分别具有1120和614 mAh g−1的高可逆比容量，且在1 A g−1下循环600圈后仍具有670 mAh g−1的比容量，展现出容量、倍率和循环等各项指标均较高的优势，具有很好的商业应用前景。这一工作可为等离子诱导相工程机理研究以及其他多级结构电极材料的构筑提供借鉴。
P-MoS2/Ti3C2/CNTs多级结构负极材料制备流程和储锂机理示意图
P-MoS2/Ti3C2/CNTs负极储锂性能
该工作以“Nitrogen plasma-induced phase engineering and titanium carbide/carbon nanotubes dual conductive skeletons endow molybdenum disulfide with significantly improved lithium storage performance”为题发表在《Journal of Colloid and Interface Science》上，西安交通大学星空体育·（StarSky Sports）官方网站为唯一通讯单位，文章第一作者是博士生辛督强，夏明岗教授为论文唯一通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、西安市科技计划等项目的支持。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979724022276
