調(diào)控用于儲能的過渡金屬硫?qū)倩锏目赡嫜趸€原化學(xué)通常面臨著巨大的挑戰(zhàn)，因為很難直接調(diào)節(jié)放電產(chǎn)物。

北京理工大學(xué)曹敏花、毛寶光等報道了拉伸應(yīng)變的MoSe₂（TS-MoSe2）可以作為宿主將其應(yīng)變轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的放電產(chǎn)物Mo上，從而有助于調(diào)節(jié)吉布斯自由能變化（ΔG）并實現(xiàn)可逆的鈉存儲機(jī)制。

圖1. 理論計算

具體而言，在該研究中，2-甲基咪唑（2-MI）被選擇通過其強(qiáng)大的配體效應(yīng)對研究對象（Mo和MoSe₂）施加應(yīng)變。研究顯示，繼承應(yīng)變會造成Mo的晶格畸變，從而調(diào)整d帶中心上移，使其更接近費米水平，以增強(qiáng)Na₂Se的吸附性，從而導(dǎo)致Mo/Na₂Se和MoSe₂之間氧化還原化學(xué)的ΔG下降。

圖2. 放電和充電過程的非原位XPS 和原位拉曼光譜研究

因此，TS-MoSe₂顯示出高度可逆的鈉存儲轉(zhuǎn)換機(jī)制，而其對應(yīng)物（無約束的MoSe₂）在充電過程中不能被恢復(fù)。

更令人印象深刻的是，TS-MoSe₂在廣泛的溫度范圍內(nèi)（50至-30 °C）實現(xiàn)了高倍率容量和出色的循環(huán)穩(wěn)定性。總之，這項工作為轉(zhuǎn)換型TMDs的堿金屬離子儲能研究提供了一個方向，這對合理設(shè)計高性能電極材料至關(guān)重要。

圖3. 電化學(xué)性能

Strain-regulated Gibbs free energy enables reversible redox chemistry of chalcogenides for sodium ion batteries. Nature Communications 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-33329-2