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Erschienen in: Rare Metals 3/2024

25.11.2023 | Original Article

Vertically grown MoS2 nanosheets on graphene with defect-rich structure for efficient sodium storage

verfasst von: Ying Wang, Jia-Peng He, Han-Qing Pan, Qing-Peng Wang, Lei Zhang, Yong-Chang Liu, Qing-Hong Wang

Erschienen in: Rare Metals | Ausgabe 3/2024

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Abstract

The synthesis of a perpendicular growth structure of MoS2 nanosheets on graphene for efficient sodium storage is challenging yet ideal due to the benefits of open ion diffusion channels and high electronic conductivity. In this study, we have successfully fabricated a novel structure of vertical MoS2 nanosheets on graphene, with ZnS nanoparticles serving as bonding points (MoS2/ZnS/G), through a facile hydrothermal method. During the synthesis process, Zn2+ not only acts as a landing site for the vertical growth of MoS2 nanosheets but also triggers the formation of a defect-rich structure in the final samples. This unique architecture of MoS2/ZnS/G effectively combines the advantages of a vertically aligned geometry and a defect-rich structure for energy storage. The resulting structure displays shortened transport paths for electrons/ions, enhanced conductivity, improved structural integrity, and an increased number of active sites for promising electrochemical performance. As expected, when used as anode for sodium-ion batteries, the as-synthesized MoS2/ZnS/G exhibits excellent rate capability (high capacity of 298 mAh·g−1 at 5 A·g−1) and good cycling stability (a capacity decay of 0.056% per cycle after 500 cycles at 1 A·g−1). According to the kinetic investigations, the electrochemical process of the MoS2/ZnS/G sample is primarily governed by a pseudocapacitive behavior, which enhances the charge/discharge kinetics and allows the MoS2/ZnS/G structure to remain intact during cycling.

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Zurück zum Zitat Li SW, Liu YC, Zhao XD, Shen QY, Zhao W, Tan QW, Zhang N, Li P, Jiao LF, Qu XH. Sandwich-like heterostructures of MoS2/graphene with enlarged interlayer spacing and enhanced hydrophilicity as high-performance cathodes for aqueous zinc-ion batteries. Adv Mater. 2021;33(12):2007480. https://doi.org/10.1002/adma.202007480.CrossRef Li SW, Liu YC, Zhao XD, Shen QY, Zhao W, Tan QW, Zhang N, Li P, Jiao LF, Qu XH. Sandwich-like heterostructures of MoS2/graphene with enlarged interlayer spacing and enhanced hydrophilicity as high-performance cathodes for aqueous zinc-ion batteries. Adv Mater. 2021;33(12):2007480. https://​doi.​org/​10.​1002/​adma.​202007480.CrossRef
[23]
[30]
Zurück zum Zitat Zhao WX, Gao LX, Yue LC, Wang XY, Liu Q, Luo YL, Li TS, Shi XF, Asiri AM, Sun XP. Constructing a hollow microflower-like ZnS/CuS@C heterojunction as an effective ion-transport booster for an ultrastable and high-rate sodium storage anode. J Mater Chem A. 2021;9(10):6402. https://doi.org/10.1039/d1ta00497b.CrossRef Zhao WX, Gao LX, Yue LC, Wang XY, Liu Q, Luo YL, Li TS, Shi XF, Asiri AM, Sun XP. Constructing a hollow microflower-like ZnS/CuS@C heterojunction as an effective ion-transport booster for an ultrastable and high-rate sodium storage anode. J Mater Chem A. 2021;9(10):6402. https://​doi.​org/​10.​1039/​d1ta00497b.CrossRef
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Metadaten
Titel
Vertically grown MoS2 nanosheets on graphene with defect-rich structure for efficient sodium storage
verfasst von
Ying Wang
Jia-Peng He
Han-Qing Pan
Qing-Peng Wang
Lei Zhang
Yong-Chang Liu
Qing-Hong Wang
Publikationsdatum
25.11.2023
Verlag
Nonferrous Metals Society of China
Erschienen in
Rare Metals / Ausgabe 3/2024
Print ISSN: 1001-0521
Elektronische ISSN: 1867-7185
DOI
https://doi.org/10.1007/s12598-023-02447-1

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