可溶液处理的 WS2 单层或双层的相态可切换制备
结晶相在决定二维过渡金属硫化物性质方面起着至关重要的作用。 SKLMP成员香港城市大学曾志远副教授与香港城市大学于欣格副教授、麻省理工学院李巨教授、东方理工大学谷猛教授等研究人员一起对此课题进行实验,并将相关研究结果刊载至《Nature Synthesis 》。
研究团队发现,透过控制放电电流密度和截止电压,使用电化学锂离子插层剥离策略,成功实现了二维过渡金属硫化物的相态切换制备。较小的放电电流密度(0.005 A g⁻¹,截止电压0.9 V)能够生成纯半导体2H相WS2双层结构。与之相反,较大的放电电流密度(0.02 A g⁻¹,截止电压0.7 V)主要生成半金属1T′相WS2单层结构。透过冷冻电子显微镜、环形暗场扫描透射电子显微镜、拉曼光谱等方法,研究人员阐明了相态可切换制备的机制。这一发现为当前基于电化学锂离子插层剥离策略带来新活力,使其成为大规模生产指定相位可溶液处理的VI族二维过渡金属硫化物(WS2)的可行方法。
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