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1100次!他,東南大學「國家杰青」/EEM期刊副主編,新發(fā)AFM!

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研究概述
合金型負極因其資源豐富和在鈉離子電池(SIBs)中的高理論容量性能而備受關(guān)注。
然而,嚴重的體積膨脹可能導(dǎo)致容量迅速衰減和電極粉化
基于此,2024年10月28日,東南大學吳宇平教授(德國薩克森科學院通訊院士)/賀加瑞教授在國際期刊Advanced Functional Materials發(fā)表題為《Synergistic Bimetallic Effects of BiSb Anodes Long-Stable Sodium Storage》的研究論文。
在此,為了緩解體積膨脹,研究人員合理選擇了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好的金屬鉍(Bi)作為骨架,形成2D BiSb合金。
該工作通過結(jié)合原位XRD和非原位TEM表征,揭示了Bi0.4Sb0.6負極中BiSb ? Na(Bi, Sb) ? Na3(Bi, Sb)的可逆多步合金化鈉存儲機制,同時發(fā)現(xiàn)BiSb合金的部分非晶化和層間距擴大,這大大緩解了體積膨脹,從而增強了電化學穩(wěn)定性
此外,密度泛函理論和動力學計算表明,Bi0.4Sb0.6表現(xiàn)出較低的Na+吸附能和Na+擴散能壘,確保了鈉存儲過程中電子和離子的快速傳輸。
得益于二元合金的協(xié)同效應(yīng),Bi0.4Sb0.6展現(xiàn)出高可逆容量和循環(huán)穩(wěn)定性,在0.1 A g?1時為446 mAh g?1,在0.5 A g?1經(jīng)過1100次循環(huán)后仍保持70%的高容量。
這項工作為開發(fā)用于SIBs的先進精密合金型負極材料提供了新的見解和機遇。
圖文解讀
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圖1:Bi0.4Sb0.6合金的制備、理論計算和微觀形貌
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圖2:Bi0.4Sb0.6負極的電化學性能
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圖3:SIBs中Sb、Bi0.4Sb0.6和Bi合金負極的DFT計算
文獻信息
Synergistic Bimetallic Effects of BiSb Anodes Enable Long-Stable Sodium Storage,?Advanced Functional Materials,?2024.?

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