随着以石墨烯为代表的超薄纳米材料的出现和快速的发展,具有类似结构的金属硫化物因其独特的理化性质也得到了广泛研究。例如,这种超高的表面态可以显著增强表面电化学反应的发生,这些超薄层的金属硫化物预期是一类理想的电化学储能材料。因此,各种制备超薄层金属硫化物的方法也层出不穷地被报道。其中水热/溶剂热法因其操作简便,原料易得,形貌调控多样,成本低廉等优势已经成为一种非常重要的制备方法。影响水热/溶剂热反应主要因素大致包含反应持续时间、反应控制温度、反应保持压力、体系中添加的助剂、反应体系的pH值、反应投入物料的浓度等几种,其中大部分参数得到了较为详细的研究。但是作为影响水热/溶剂热反应的一个重要热力学参数——压力,却往往被忽视,相关的研究也少见报道。众所周知,施加一定的压力,可以改变整个反应体系的活化能和反应势垒,能够改变表面吸附剂在特定表面的吸附状态,能够极大的改变离子扩散层的厚度,对材料晶核的形成和晶体生长过程产生一定的影响。在超薄层金属硫化物的制备过程中,通过压力调控分子在特定晶面的吸附状态,预期可以实现维度可控的生长。基于此,本文在本实验室研发的高压溶剂热反应基础上,以制备超薄层金属硫化物为主要研究对象,较为深入地探讨了压力对原子层结构形成过程的影响,并对其电化学储能特性进行了研究。本文的主要内容如下:1.高压溶剂热合成超长原子层β-ln2S3纳米带及其锂电储能性质的研究我们主要通过高压溶剂热方法,成功制备了超长(>50 um)的具有原子层级(～1nm)结构的β-In2S3纳米带,并且使用定向附着生长机理初步解释了该超长原子层纳米带的生长过程。而且我们还将该方法拓展到其他的制备β-ln2S3纳米带的反应体系中,说明该高压方法具有一定的普适性。当其与rGO复合后,这两种原子层级结构的复合,不但可以增加活性位点,增强表面氧化-还原反应的发生,而且可以缩短离子的传输路径,提高电荷转移速率。根据上述材料制备的制备的锂离子电池的负极材料在测试中表现出了良好的放电比容量、循环稳定性和可重复的倍率倍率特性。在100mAg-1电流密度下循环60圈后仍能维持801 mA hg-1的放电容量,在500mA g-1电流密度下经过150圈充放电测试后其比容量仍维持在587mA h g-1。2.高压溶剂热合成超薄IT相的MoS2纳米片,及其储能、电催化产氢等性能的研究我们在溶剂热反应体系中,通过引入高压作用成功抑制了MoS2纳米片沿着[002]晶向的生长,进而制备出了 1T-MoS2纳米片和1T-MoS2/rGO复合结构。其中,单层的11T-MoS2占整个MoS2样品比重高于60%。当1T相MoS2与rGo复合后,不仅可以有效抑制团聚,而且可以提升1T相MoS2与rGo复合样品的导电能力。更重要的是,单层结构可以使得MoS2的电化学反应活性位点充分的暴露,提高了电极中离子的扩散能力和缩短扩散路径。而这种具有金属性的MoS2与石墨烯的复合,能进一步提高电极材料的电荷传输效率。这种1T相MoS2与rGo复合样品在锂离子电池的负极中表现出较高的的放电比容量、稳定的循环性能和可重复的倍率特性。另外,当用于电催化析氢时,该复合电极同样具有良好的析氢性能,包括低的过电位、低Tafel斜率和良好的循环稳定性。3.高压溶剂热合成薄层的大尺寸SnS2片状单晶我们通过高压溶剂热方法,合成了大尺寸(数十微米)二维薄层SnS2单晶。我们考察不同条件下的产物的形貌性质特征,认为是在高压溶剂热体系中的压力作用下增强的定向附着生长机理决定了该大尺寸薄层单晶的形成。我们合成的高质量薄层单晶的制备为我们下一步进行高性能光电探测器件的研制奠定了坚实的基础。