通過(guò)簡(jiǎn)單的模板法制備了具有分層結(jié)構(gòu)的由納米片組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)的MoS2/C微米管。所制備的MoS2/C微米管作為鈉離子電池負(fù)極時(shí)具有**的電化學(xué)性能，在200 mA/g的電流密度下循環(huán)100圈后可逆容量高達(dá)563.5 mAh/g。在2000mA/g大電流密度下循環(huán)1500圈之后其容量仍然保持在484.9 mAh/g。為了探究MoS2/C微米擁有**的電化學(xué)性能原因，研究人員通過(guò)原位TEM來(lái)證實(shí)MoS2/C微米管在充放電過(guò)程中能夠保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，通過(guò)原位HRTEM和原位XRD證明了MoS2/C微米管在充放電過(guò)程中擁有良好的可逆性。

MoS2/C微米管擁有**的電化學(xué)性能歸功于以下三方面：（1）MoS2和C之間形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠防止MoS2的堆積和團(tuán)聚，此外還能夠提供更多的嵌鈉活性位點(diǎn)；（2）MoS2和C之間形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)有利于提高MoS2的導(dǎo)電性和鈉離子擴(kuò)散能力，并且能夠**MoS2在充放電過(guò)程中的體積膨脹；（3）碳骨架與MoS2形成牢固的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，能夠穩(wěn)定放電過(guò)程中的產(chǎn)物，從而使得MoS2在充放電過(guò)程中具有很好的可逆性。

圖1. MoS2/C MTs的合成示意圖以及其擴(kuò)大的層間距示意圖。

以Sb2S3微米管為模板，通過(guò)水熱法制備了Sb2S3@MoS2/C微米管，最后在還原氣氛中高溫除去Sb2S3微米管模板，得到了由納米片組成的分層結(jié)構(gòu)的MoS2/C微米管。

圖2.MoS2/C MTs的（A-C）SEM圖像，（D,E）TEM和HRTEM圖像，（F）相應(yīng)的平均晶格間距圖，（G-I）XPS及其相應(yīng)的對(duì)比圖。

MoS2/C微米管的直徑在300-400納米左右，長(zhǎng)度在幾個(gè)微米不等。通過(guò)SEM和TEM可以看出MoS2/C微米管是由納米片組成的具有分層中空的管狀結(jié)構(gòu)，且具有較大的層間距。XPS分析證明MoS2和C之間具有強(qiáng)大的耦合左右，并形成了緊密的異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

圖3.（A, B）MoS2/CMTs和MoS2 MFs在200 mA/g電流密度下的充放電曲線（0.01-3.0V），（C）MoS2/CMTs和MoS2 MFs在200 mA/g電流密度下的循環(huán)性能，（D）MoS2/CMTs和MoS2 MFs在不同電流密度下的倍率性能（200 mA/g-10000 mA/g），（E）MoS2/CMTs和MoS2 MFs在1000 mA/g電流密度下的長(zhǎng)循環(huán)性能。

MoS2/CMTs相比MoS2 MFs顯示了更加**的電化學(xué)性能，MoS2/C MTs在200 mA/g的電流密度下循環(huán)100次后的可逆容量高達(dá)563.5mA h/g，在超大電流密度10000 mA/g下，仍然保持401.3 mA h/g的可逆容量，在1000 mA/g的大電流密度下循環(huán)500次后的可逆容量仍然保持在493.6mA h/g。

圖4.單個(gè)MoS2/C MT在鈉化和去鈉化過(guò)程中的原位TEM圖像。

MoS2/CMT在鈉化過(guò)程中發(fā)生了明顯的體積膨脹，而在去鈉化過(guò)程中體積開(kāi)始收縮并能夠很好的保持納米管的結(jié)構(gòu)。因此，原位TEM證明在整個(gè)鈉化/去鈉化過(guò)程中，MoS2/CMT保持了良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

圖5.單個(gè)MoS2/C MT在鈉化和去鈉化過(guò)程中的原位HRTEM圖像，以及MoS2在鈉化/去鈉化過(guò)程中的機(jī)理圖。

2H-MoS2在鈉化過(guò)程中**形成2H-NaxMoS2，隨著鈉化過(guò)程的不斷進(jìn)行，發(fā)生相轉(zhuǎn)化過(guò)程形成Mo單質(zhì)和Na2S，而在去鈉化過(guò)程中，先形成1T-NaMoS2，最后形成1T-MoS2. 因此，原位HRTEM證明MoS2在充放電過(guò)程中擁有良好的可逆性。

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