高倍率钠离子电池炭包覆纳米铋负极材料

作     者：李丹 马铁 刘汉浩 郭丽 LI Dan;MA Tie;LIU Hanhao;GUO Li

作者机构：中北大学材料科学与工程学院 中北大学先进能源材料与系统研究院山西太原030051 

基　　金：山西省自然科学研究面上项目(202203021221116) 山西省自然科学研究青年项目(201901D211215) 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年第13卷第6期

页      码：1775-1785页

摘      要：铋作为新型钠离子电池负极材料,因其出色的离子动力学特性和长循环寿命而备受瞩目。铋基材料在能量密度和充放电效率方面展现出巨大潜力,但在应用中也面临体积膨胀和固态电解质层稳定性方面的挑战,需要通过纳米结构设计、界面工程以及碳包覆等方法来改善其导电性和结构稳定性。在这项工作中,以金属铋有机骨架材料为前体,通过一步炭化法得到了炭包覆铋纳米复合材料。铋颗粒通过C—O—Bi界面交互作用牢固锚定在石墨烯表面,在高电流密度下展现出优异的容量保持能力和稳定的循环性能。结果显示,由赝电容控制的钠离子存储过程有助于构建稳定的固态电解质界面膜并加速离子扩散,从而提高电池的循环稳定性和充放电效率。而铋与石墨烯界面较强的化学键结合有助于维持金属颗粒的结构稳定,缓冲体积膨胀,并加速二者之间的电子扩散,提高材料的电化学活性。这些发现不仅提供了改善电池负极材料的高效方法,还为理解和优化负极材料提供了新视角,对于设计和开发高性能钠离子电池负极材料具有重要的参考意义。

主 题 词：钠离子电池 负极 金属有机骨架 炭包覆 铋基材料 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0703[理学-化学类] 070301[070301] 

核心收录：

D　O　I：10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0002

馆 藏 号：203126071...