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【VASP計(jì)算】?AFM：MoO3-MoS2異質(zhì)結(jié)構(gòu)助力SIBs

三氧化鉬（MoO₃）具有高能量密度，但作為鈉離子電池（SIBs）負(fù)極時(shí)，導(dǎo)電性差，循環(huán)穩(wěn)定性有限?；诖?，溫州大學(xué)金輝樂(lè)研究員等人報(bào)道了在密度泛函理論（DFT）計(jì)算的指導(dǎo)下，采用兩步法合成了納米棒狀MoO₃-MoS₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)，該理論預(yù)測(cè)了良好的Na⁺擴(kuò)散和吸附性能。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，MoO₃-MoS₂電極作為SIBs負(fù)極具有出色的倍率性能（在10 A g^-1下可達(dá)316 mA h g^-1）和持久的循環(huán)穩(wěn)定性（在5 A g^-1下2300次循環(huán)后可達(dá)286 mA h g^-1）。

VASP解讀

通過(guò)DFT計(jì)算，作者研究了MoO₂-MoS₂和MoO₃-MoS₂界面、純MoO₂(100)和MoO₃(040)表面上Na原子的吸附和擴(kuò)散途徑。計(jì)算表明，由于MoO₂(100)表面的結(jié)構(gòu)各向異性，存在3個(gè)可能的吸附位點(diǎn)和2條可能的途徑，而MoO₃(040)表面具有2個(gè)吸附位點(diǎn)和1條擴(kuò)散途徑。

MoO₂(100)、MoO₃(040)、MoO₂-MoS₂和MoO₃-MoS₂對(duì)Na原子的最大吸附能分別為2.51、3.51、2.22和3.79 eV，說(shuō)明MoO₃(040)和MoO₃-MoS₂明顯比MoO₂基體系具有更強(qiáng)的Na吸收能力，異質(zhì)結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步加強(qiáng)Na捕獲，而MoO₂-MoS₂界面在MoO₂(100)表面引入MoS₂后，減弱了Na的吸附。

Bader電荷分析結(jié)果表明，Na原子在MoO₃和MoO₃-MoS₂上的電荷減少量分別大于MoO₂和MoO₂-MoS₂上的電荷減少量。在MoO₂(100)表面，途徑I的勢(shì)壘比途徑II的勢(shì)壘更低，說(shuō)明途徑I的遷移動(dòng)力學(xué)和各向異性擴(kuò)散方向更高?？傊?，原始MoO₃系統(tǒng)比MoO₂系統(tǒng)具有更高的Na存儲(chǔ)容量，并且具有略大的遷移屏障。

In Situ Phase Transformation to form MoO₃-MoS₂ Heterostructure with Enhanced Printable Sodium Ion Storage. Adv. Funct. Mater., 2024, DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.202311471.

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