硒化铋具有层间距大、理论比容量大的层状结构,是一种极具前景的转换合金型碱金属离子储存负极材料。然而,它的商业发展受到了不良的动力学,严重的粉碎和聚硒穿梭在充放电过程中严重的打击。在本文中,我们同时采用sb取代和碳包封策略来合成修饰在Ti
3C
2T
x MXene上的Sb
xBi
2-xSe
3纳米颗粒,并将n掺杂碳包封(Sb
xBi
2 - xSe
3/MX⊂NC),作为碱金属离子存储的阳极。Sb
3+的阳离子置换有效地抑制了可溶性多硒的穿梭效应,以及缓解了钠化/脱氧过程中体积变化的封闭工程可使其具有优异的电化学性能。当用作钠离子电池和锂离子电池的阳极时,Sb
0.4Bi
1.6Se
3/MX⊂NC复合材料表现出优越的电化学性能。本研究为利用转换/合金化型过渡金属硫/硒化阳极材料抑制高性能碱金属离子电池中多硒/多硫化物的穿梭提供了有价值的指导。
图1. Sb
0.4Bi
1.6Se
3/MX⊂NC复合材料的制作和形态特征。
图2. Sb
0.4Bi
1.6Se
3/MX´NC复合材料的微观结构表征。
图3. Sb
0.4Bi
1.6Se
3/MX´NC复合材料的电化学储钠性能。
图4. Sb
0.4Bi
1.6Se
3电极的电化学钠储存机理。
图5. Sb
0.4Bi
1.6Se
3/MX⊂NC电极Na
+存储行为的电化学反应动力学分析。
图6 Sb
0.4Bi
1.6Se
3/MX⊂NC复合材料的电化学锂存储性能。
图7 Sb
0.4Bi
1.6Se
3/MX⊂NC电极Li
+储存行为的电化学反应动力学分析。
图8 AC//Sb
0.4Bi
1.6Se
3/MX的电化学性能⊂NC SIC器件。
相关科研成果由哈尔滨工程大学材料科学与化学学院工程Jun Yan等人于2023年发表在ACS Nano(https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03381)上。原文:High-Performance Alkali Metal Ion Storage in Bi
2Se
3 Enabled by Suppression of Polyselenide Shuttling Through Intrinsic Sb-Substitution Engineering
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.3c03381。
转自《石墨烯研究》公众号