公告g-h)TEM图像(插图:SAEDimage)。
成果简介上海交通大学顾佳俊,服务刘庆雷,服务张荻和加州大学洛杉矶分校的Y.MorrisWang课题组合作,受自然界中的纳米超流现象的启发,通过材料基元序构化的尺寸调控策略,人工设计了窄却快的致密量子片薄膜,作为电极实现了超快离子输运和高电容性能。该工作发展了一种氧化石墨烯薄膜辅助真空抽滤成膜的方法,专项巧妙借用该种滤膜的平整表面、专项丰富的纳米导水通道、在水环境中自动解离的特点,实现了不同厚度1T-MoS2量子片的成膜和转移。
这两种经典堆砌模式相比,备案水平堆叠方式更能有效地构建具有宽度接近水合离子尺寸的原子级通道的致密电极。为了进一步了解2D1T-MoS2 QS薄膜的结构,公告本工作将不同厚度(1.5-24.0μm)的1T-MoS2 QS膜进行了表征,公告发现该薄膜具有典型的纳米层状平行堆砌结构,与真空过滤得到的2D基LS膜相似(图2d-i)。服务因此GO过滤膜对2DQS膜的形成至关重要,该方法可用于其他小尺寸二维纳米片的成膜。
本工作利用密度泛函理论和从头算分子动力学证明了水合纳米孔道中的离子限域传输增强效应,专项为实验结果提供了强有力的理论支撑。因此,备案构筑大量全连通的超短(如 10nm)纳米孔道对于实现致密的双高电极是至关重要的,但也是极具挑战性的。
然而,公告目前的电极在面临超快速响应和有限空间应用的迫切需求时(如再生制动、公告电网功率缓冲器和超高功率传动系统等),难以满足在快速充放电下的高体积电容(Cv)和高面电容(Ca)的双高要求。
服务准平行的1T-MoS2量子片与相邻量子片之间以范德华力沿[001]1T-MoS2方向交替堆叠。专项2016年当选为美国国家工程院外籍院士。
备案2017年获得德国洪堡研究奖(HumboldtResearchAward)。坦白地说,公告尽管其合成是在相对较低的温度下进行的,但目前其商业化的瓶颈在于合成效率低和成本高。
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