成果简介
本文，康涅狄格大学的Megan K. Puglia等人员在《ACS Appl. Nano Mater.》期刊发表名为““Simple-Stir” Heterolayered MoS2/Graphene Nanosheets for Zn–Air Batteries”的论文，研究报道了一种简便、一锅、自上而下、蛋白质辅助、简单搅拌的方法，用于制备高达14 mg mL–1的MoS2/石墨烯杂化（MoS2/Gr）纳米水悬浮液，用于可持续的下一代电池。牛血清白蛋白（BSA）用作去角质剂，只需在台式搅拌器上搅拌即可快速产生高浓度的混合物，无需任何专用设备。该反应器适于连续流动，允许扩大生产规模，24/7生产大量产品，且人工干预最少。拉曼光谱、X射线衍射、紫外-可见光谱和能量色散X射线光谱表明，在大多数薄片中，MoS2和石墨烯纳米片共存。拉曼光谱显示低缺陷，3-4层石墨烯片具有非常低的氧化水平，以及4-8层MoS2薄片。从这些研究中，确定了用于制造 MoS 2 /Gr的热活化能和极低的剪切活化能。该混合动力电池的缺陷非常低，在锌-空气电池等实际应用中具有很高的前景。
图文导读
图1、制备混合MoS2/Gr纳米片的流程
图2. Gr (A)、MoS 2 (B)、hybrid1:1 (C) 和 EPM (D) 的TEM 图像。图S4显示了额外的 TEM图像，而图S5显示了每个样品的直方图。
图3. 在0.1 M KOH 中涂覆在 CC 上的材料的循环伏安曲线突出显示了 ORR 活动的阴极还原峰。
图4. 每种类型电池的初始测量开路直流电压 (V)（浅蓝色）和初始电流 (mA)（橙色）。显示了使用未涂层 CC、石墨烯涂层 CC、MoS 2涂层 CC、hybrid1:13 涂层 CC、hybrid1:1涂层CC 和 EPM 涂层 CC制成的对照样品。
小结
本文报道了一种以接近 100% 的转化率生产 MoS 2 /Gr 杂化纳米片的水悬浮液的简单搅拌方法。这些混合纳米片悬浮液是使用基本的实验室搅拌板制备的，并且易于合成，即使在资源有限的环境中，也可以在工业规模上轻松连续生产。
异层杂化纳米片很容易集成到生物水凝胶中，用于创建功能性、柔性、生物可吸收和可生物降解的锌空气电池，在单个材料纳米片上具有增强的 ORR 活性。除了可持续的下一代电池之外，这里取得的成功为 MoS 2 /Gr 混合动力车在生物医学工程和生物电子学的许多不同应用中打开了大门。这些易于制造的混合材料的商业化需要进一步的工作。
文献:https://doi.org/10.1021/acsanm.1c01792
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