可溶液處理的 WS2 單層或雙層的相態可切換製備
結晶相在決定二維過渡金屬硫化物性質方面起著至關重要的作用。 SKLMP成員香港城市大學曾志遠副教授與香港城市大學于欣格副教授、麻省理工學院李巨教授、東方理工大學谷猛教授等研究人員一起對此課題進行實驗,並將相關研究結果刊載至《Nature Synthesis》。
研究團隊發現,透過控制放電電流密度和截止電壓,使用電化學鋰離子插層剝離策略,成功實現了二維過渡金屬硫化物的相態切換製備。較小的放電電流密度(0.005 A g⁻¹,截止電壓0.9 V)能夠生成純半導體2H相WS2雙層結構。與之相反,較大的放電電流密度(0.02 A g⁻¹,截止電壓0.7 V)主要生成半金屬1T′相WS2單層結構。透過冷凍電子顯微鏡、環形暗場掃描透射電子顯微鏡、拉曼光譜等方法,研究人員闡明了相態可切換製備的機制。這一發現為當前基於電化學鋰離子插層剝離策略帶來新活力,使其成為大規模生產指定相位可溶液處理的VI族二維過渡金屬硫化物(WS2)的可行方法。
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