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制備具有合理結構和催化活性的MoS₂-基材料來改善鋰多硫化物（LiPSs）轉化的緩慢動力學對鋰-硫電池（LSBs）具有重要意義，但還具有挑戰性。基于此，華南理工大學黎立桂副教授、哈爾濱工業大學安茂忠教授等人報道了利用CdS納米棒作為犧牲模板，制備了由N摻雜超薄MoS₂納米片組成的空心納米管（N-MoS₂?NHTs）作為LSBs的高效S宿主。

測試發現，N-MoS₂?NHTs@S正極在1.0 C（500次循環）下具有良好的初始容量887.8 mAh g^?1和穩定的循環性能，每循環容量衰減僅為0.0436%。此外，即使在7.5 mg cm^?2的高S負載量下，N-MoS₂?NHTs@S正極在0.2 C時也具有7.80 mAh cm^?2的初始優異面容量。

通過DFT計算，作者研究了制備樣品對S參與反應的催化機理。根據Li₂S_x在催化劑表面的吸附模型和相應的吸附能，其中N摻雜的MoS₂比MoS₂表現出更高的吸附能，表明N摻雜的MoS₂對Li₂S_x的吸附能力更強。

作者計算了S₈到Li₂S的各個步驟的吉布斯自由能變化（ΔG），其中決定速率的步驟（RDS）是Li₂S₈轉化為Li₂S₆，N摻雜的MoS₂顯示出較低的ΔG為0.15 eV，小于MoS₂（0.21 eV），表明N摻雜可以有效降低RDS的能壘，提高MoS₂向LiPSs轉化的性能。

此外，態密度（DOS）有助于理解內部電子結構的差異。當d波段中心更接近費米能級時，金屬和吸收的LiPSs之間的相互作用更強。結果表明，MoS₂的d帶中心為-3.49 eV，而N摻雜MoS₂的d帶中心為-3.27 eV，表明摻雜N可以促進LiPSs的吸附。DFT計算表明，N摻雜可以導致層間空間的擴大和電子分布的調整，最終增強LiPSs的轉化。

N-Doping Induced Lattice Expansion of 1D Template Confined Ultrathin MoS₂?Sheets to Significantly Enhance Lithium Polysulfides Redox Kinetics for Li-S Battery.?Small,?2023, DOI: https://doi.org/10.1002/smll.202303015.

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