Nano Letters：通过氧化还原-电势匹配的化学锂化反应剥离MoS2纳米片

Nanoyu

2022-03-19

离子插层辅助剥离是制备二硫化钼（MoS₂）纳米片最古老、最流行的方法。锂离子插层常用的有机锂试剂是正丁基锂（n-BuLi）和萘化锂（Nap-Li），但n-BuLi的高致热性和Nap-Li的过度还原能力阻碍了它们的广泛应用。

近日，武汉大学钱江锋提出了一种快速有效的方法，通过氧化还原电位匹配的化学锂化反应，成功将块状MoS₂剥离成单分子层。

文章要点

1）研究人员选择了具有四元共轭芳环的芘锂作为锂化试剂。其氧化还原电势正好介于MoS₂的插层电势和分解电势之间，从而形成了理想的锂插层形成三元LiMoS₂化合物。相反，NaP-Li过强的还原能力导致MoS₂分解为Mo和Li₂S，导致其层状结构的破坏。此外，MoS₂与Py-Li的完全嵌锂反应在室温下可在1 h内完成，明显快于以往报道的常规方法。

2）在水中简单剥离后，得到的MoS₂纳米片的理想厚度为1.2 nm，单层产率高达80%。这些MoS₂纳米片还表现出优异的电化学储锂性能，0.1 A g⁻¹的可逆容量为1113.3 mAhg⁻¹，3 A g⁻¹的倍率容量为591.9 mAhg−¹，以及出色的循环稳定性，400次循环后容量保持率为88%。

所提出的电位匹配的化学锂化法是通用的，并有望扩展到制备各种TMD纳米片。

参考文献

Xiaolong Zhu, et al, Exfoliation of MoS₂ Nanosheets Enabled by a Redox-Potential-Matched Chemical Lithiation Reaction, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00148

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00148