在可充電電池技術日新月異的今天，尋找高效、穩定的正極材料成為了推動鎂電池性能飛躍的關鍵。二硒化鉬（MoSe2），這一層狀過渡金屬二硒化物家族的成員，憑藉其獨特的物理化學性質，正逐步成為鎂電池領域的一顆璀璨新星。
二硒化鉬圖片
鎂電池作為下一代高能量密度儲能系統的候選者，對正極材料提出了苛刻的要求：高電導率、優化的離子擴散路徑以及穩定的結構缺一不可。而二硒化鉬，特別是其高電導率的1T相，因其在鎂存儲方面展現出的卓越性能，成為了科研界關注的焦點。然而，1T相的熱力學不穩定性一直是制約其廣泛應用的瓶頸。
武漢大學研究者通過創新的溶劑熱法製備出高1T相含量的MoSe2。該製備方法巧妙地利用肼水合物作為反應介質，不僅簡化了合成過程，還實現了對MoSe2微觀結構的精准調控。特別是當肼水合物的用量增加至10毫升時，合成的R-MoSe2不僅粒徑更小、比表面積更大，還富含高比例的1T相，這一發現無疑為鎂電池正極材料的優化開闢了新的路徑。
電池圖片
R-MoSe2的高純度、低結晶度以及豐富的1T相結構，為其在鎂電池中的應用奠定了堅實的基礎。在高電流密度下，R-MoSe2展現出了驚人的倍率性能和優異的放電/充電迴圈穩定性，這主要得益於其較大的層間距促進了Mg²⁺的固態擴散，而小粒徑和大比表面積則顯著增強了其贗電容特性，進一步提升了電池的動力學性能。
此外，使用肼水合物進行溶劑熱合成，能產生含氮（N）組分，這些組分通過電子轉移機制穩定了1T相MoSe2的結構，這一發現不僅解決了1T相熱力學不穩定的難題，還為後續的材料設計提供了寶貴的思路。
綜上所述，二硒化鉬R-MoSe2以其獨特的結構優勢和卓越的鎂存儲性能，為鎂電池技術的發展注入了新的活力。該研究成果以“Facile Fabrication of High-Power Molybdenum Diselenide Cathode for Rechargeable Magnesium Batteries”為題發表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。
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