二硫化钼（MoS2）作为一种**的二维层状材料，因其具有高的理论容量，已经被当作为一种潜在的锂离子电池负极材料而被广泛研究。然而，MoS2存在着导电性差以及充放电过程中体积变化大等问题，导致其在循环过程中发生团聚、粉碎，从而破坏电极结构，引起容量快速衰减。因此，发展新型的电极材料制备方法，合理设计并调控MoS2电极的结构，是制备高性能锂离子电池负极材料的关键。

利用高温硫化的方法设计合成了二硫化钼/氮、硫共掺杂碳材料（MoS2@NSC）。具体步骤是：通过原位聚合在氧化钼表面包覆一层聚吡咯得到氧化钼/聚吡咯复合材料，再通过高温硫化实现内层的氧化钼纳米带向二硫化钼纳米片的转变，同时外层的聚吡咯转变为氮、硫共掺杂的碳材料。此外，在高温硫化的过程中由于氧护钼与二硫化钼晶体结构的差异，**复合材料整体表现为中空结构。得益于在组成和结构上的优越性，MoS2@NSC复合材料展现出较高的比容量、良好的循环稳定性和**的倍率性能。在0.1 A•g-1的电流密度下，该样品比容量高达960 mAh•g-1，经过300次循环后比容量仍然稳定在800 mAh•g-1。即使在2 A•g-1的电流密度下，比容量仍高达440 mAh•g-1。此项研究为制备高性能的掺杂的中空纳米结构提供了全新的思路，可促进下一代锂离子电池的研究和应用。

图文导读：

图一：二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料制备示意图及其用于锂离子电池示意图

（a）二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料制备流程图。

（b）锂离子在二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料中的嵌入/脱出。

（c）电子与离子在二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料中的快速传输。

图二：电镜表征

（a，d）氧化钼的扫描电镜与透射电镜图。

（b，e）氧化钼/聚吡咯复合材料的扫描电镜与透射电镜图。

（c，f）二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料的扫描电镜与透射电镜图。

（g）二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料的透射电镜表征及其钼、硫、氮、碳的元素扫描。

图三：二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料的形成过程

（a，d）氧化钼/聚吡咯复合材料400℃温度下硫化后的透射电镜图。

（b，e）氧化钼/聚吡咯复合材料600℃温度下硫化后的透射电镜图。

（c，f）氧化钼/聚吡咯复合材料800℃温度下硫化后的透射电镜图。

图四：二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料的拉曼表征和X射线光电子能谱表征

（a）二硫化钼与二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料的拉曼光谱图。

（b-d）二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料的钼、硫、氮的X射线光电子能谱图。

图五：电化学性能表征

（a）二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料在扫速为0.2mV s −1下的循环伏安曲线。

（b）二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料在电流密度为0.1A g −1下的充放电曲线。

（c）二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料的倍率性能。

（d）二硫化钼和二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料在电流密度为0.1A g −1下的的循环伏安曲线。

结果:

（1）通过水热反应，原位聚合和高温硫化技术，**地制备得到具有中空结构的二硫化钼/氮、硫共掺杂碳复合材料。材料为中空结构，能够缓解硫化钼在充放电过程中的体积变化而引起的容量快速衰减，同时增加了硫化钼与电解液的接触面积，提高了电化学活性面积，有利于容量的提高。

（2）外层的碳层源自于聚吡咯，且高温硫化的过程同时引入硫原子。因此碳层为氮、硫共掺杂的碳，进一步提高了复合材料的导电性。

（3）制备过程简单，易于操作，是一种**快捷的制备方法，高温硫化一步实现外层聚吡咯层转化为氮、硫共掺杂的碳以及内层三氧化钼的硫化转变为二硫化钼。

我们有层状二硫化钼—石墨烯电极材料；AuNPs-MoS2纳米复合材料；氨基化二硫化钼的MoS2-NH2；活化脂化二硫化钼的MoS2-NHS；巯基化二硫化钼的MoS2-SH；马来酰亚胺化二硫化钼的MoS2-MAL；炔基修饰二硫化钼的MoS2-Alkyne；普鲁士蓝立方块/二硫化钼纳米复合材料；AuNPs-MoS2-rGO纳米复合材料；荧光二硫化钼纳米片；牛血清蛋白(BSA)修饰的叶酸(FA)；硫辛酸修饰二硫化钼MoS2-LA；功能化二硫化钼/聚酰胺复合材料PA-g-MoS2等。

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