Une anode avancée MoS2/carbone pour des batteries sodium-ion à haute performance

Le disulfure de molybdène (MoS2) est une anode prometteuse pour les batteries sodium-ion à haute performance en raison de sa grande capacité spécifique, de son abondance et de son faible coût. Cependant, la mauvaise stabilité de cyclage, la faible capacité de débit et le mécanisme réactionnel électrochimique peu clair sont les principaux défis pour l'anode MoS2 dans les batteries sodium-ion. Dans cette étude, des nanosphères de disulfure de molybdène/carbone (MoS2/C) sont fabriquées et utilisées comme anodes de batteries sodium-ion. Les nanosphères MoS2/C fournissent une capacité réversible de 520 mAh g(-1) à 0,1 C et maintiennent 400 mAh g(-1) pendant 300 cycles à une densité de courant élevée de 1 C, démontrant ainsi la meilleure performance de cyclage de MoS2 pour les batteries sodium-ion à ce jour. La haute capacité est attribuée au chemin de diffusion court des ions et des électrons, ce qui permet un transfert de charge rapide et une faible polarisation de concentration. La performance stable de cyclage et la haute efficacité coulombique (∼100%) des nanosphères MoS2/C sont attribuées à (1) la réaction de conversion hautement réversible de MoS2 lors de la sodiation/désodiation, comme l'indiquent des mesures de diffraction des rayons X ex situ (XRD), et (2) la formation d'une couche d'interface solide d'électrolyte (SEI) stable dans un électrolyte à base de carbonate de fluoroéthylène (FEC), comme le montre les mesures de spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR).