鈉具有與鋰相似的物理化學性質(zhì)，且鈉資源豐富，價格低廉，因此鈉離子電池技術(shù)受到廣泛關注。研發(fā)高性能、穩(wěn)定的儲鈉材料是鈉離子電池得以實際應用的關鍵。由于高的比容量和類石墨烯的2維片層結(jié)構(gòu)，二硫化鉬（MoS2）在鈉離子存儲方面具有很大的應用潛力。然而，在實際的電池充放電過程中，二硫化鉬片層會相互聚集，進而導致電極材料體積變化和微結(jié)構(gòu)的破壞，最終使得電池表現(xiàn)出差的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

該研究所結(jié)構(gòu)化學國家重點實驗室研究員張健領導的無機合成化學團隊與博士張華彬合作，在國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項的資助下，采用二次硫化（溶劑熱硫化和高溫煅燒硫化）和酸刻蝕的策略，將鋅、鉬基的沸石型咪唑骨架（HZIF-Zn/Mo）轉(zhuǎn)變?yōu)橛摄f缺陷豐富的超薄二硫化鉬納米片組裝的中空的微立方體框架（HMF-MoS2）。作為鈉離子電池負極材料，該材料表現(xiàn)出了較高的可逆容量、優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。動力學分析結(jié)果表明HMF-MoS2的超快鈉離子存儲源于其自身電容性電荷存儲。實驗結(jié)果和理論計算表明，大量的鉬缺陷可以有效提高二硫化鉬的導電性，增強二硫化鉬與鈉離子的相互作用，從而提高HMF-MoS2的儲鈉性質(zhì)。通過缺陷和形態(tài)學控制，該工作有助于從分子水平理解二硫化鉬表面的電化學反應，為研究其他過渡金屬硫化物在能源領域方面的應用提供了新的思路。上述工作發(fā)表于ACSNano,2019,DOI:10.1021/acsnano.9b00383。