非晶硫化鉬是一種由過渡金屬鉬和非金屬硫元素共同組成的化合物，其外觀呈棕黑色固體粉末，具有獨特的物理化學性質(zhì)，所以廣泛應用于鈉離子電池電極材料中。與普通的同類電池相比，含有非晶鉬硫化物材料的鈉電池擁有更大的理論比容量、更快的充電速度和更高的安全性等優(yōu)勢，因而更符合未來的發(fā)展需求。
在新能源汽車、消費電子產(chǎn)品、5G通訊、智能家電、新老基建等新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的背景下，儲能電池需求極為強勁。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預測，到2030年全球電池儲能市場的復合年增長率或達到23%；年市場收入從2020年的20億美元增加到2030年的約160億美元。其中，預計到2030年，亞洲地區(qū)和北美地區(qū)將成為主要增長點，將分別占電網(wǎng)電池儲能總?cè)萘康?6.2%和32.4%。
從目前的市面上來看，儲能電池主要是鉛酸電池和鋰離子電池。鉛酸電池由于續(xù)航性能一般和對生態(tài)環(huán)境污染較嚴重的原因，逐漸被鋰離子電池所取代。但是，隨著市場對鋰電池需求的不斷增加，鋰資源逐步減少甚至出現(xiàn)供不應求的局面，進而促使鋰價升高，增加電池成本，壓縮下游生產(chǎn)企業(yè)利潤空間。
因此，為了緩解鋰資源供應緊張的局面及降低電池生產(chǎn)成本，研究者開發(fā)了非鋰基金屬離子電池如鈉電池、鉀電池和鋅電池等，它們的電極材料大多是結(jié)晶材料。然而，結(jié)晶材料卻存在以下幾個問題：一是離子嵌入/脫出動力學慢；二是晶體易出現(xiàn)粉化的情況，進而導致電池容量嚴重衰減。
得益于非晶材料的出現(xiàn)，非鋰基金屬離子電池有望進一步發(fā)展。非晶材料又稱為無定形或玻璃態(tài)材料，與結(jié)晶材料相比具有更多的活性位點、更快的動力學及更好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，這使得它能容納更多的非鋰基離子。
據(jù)中鎢在線了解，目前中國科學技術大學研究者已通過各向同性生長法構(gòu)筑了非晶硫化鉬-石墨烯二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)，并將其應用于儲鈉體系中。研究表明，非晶硫化鉬二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)在儲能過程中具有更快的反應動力學，因為在儲鈉過程中有較多的離子遷移數(shù)和較低的儲鈉反應活化能，且與電解液有較好的浸潤性。此外，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)還有優(yōu)異的倍率穩(wěn)定性，這得益于其在儲鈉過程中可忽略的各向同性體積膨脹和超快的電化學動力學。
總的來說，含有非晶硫化鉬材料的鈉離子電池的續(xù)航性能、循環(huán)性能和倍率性能等特點都較為卓越，因而更有助于鈉電池在實際生活中得到普及。
