一种新型的负极材料助力高倍率及长寿命的锂/钠储存

作     者：张春晖 张家源 湛杰杨 于健 范林林 杨安平 刘红 高广刚 ZHANG Chun-hui;ZHANG Jia-yuan;ZHAN Jie-yang;YU Jian;FAN Lin-lin;YANG An-ping;LIU hong;GAO Guang-gang

作者机构：济南大学材料科学与工程学院金属纳米团簇光/电催化与传感协同创新中心山东济南250022 

基　　金：国家自然科学基金(22201098) 山东省自然科学基金(ZR2021QB005)和济南市“新高校20条”资助项目(202228113) 

出 版 物：《新型炭材料（中英文）》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2024年第39卷第2期

页      码：308-320页

摘      要：在锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)中,设计同时适用的负极材料,使其具有高倍率性能和超长循环寿命是亟需解决的工作。本文采用静电纺丝技术和硫化工程技术成功制备了一种均匀分布在N,S-掺杂炭纳米纤维上的MoO_(2)/MoS_(2)异质结构(MoO_(2)/MoS_(2)@NSC)。其中一维炭骨架作为导电框架可缩短Li^(+)/Na^(+)的扩散途径;炭纳米纤维中N/S杂原子的掺杂引入了丰富的活性位点,显著增强了离子扩散动力学。此外,在MoO_(2)相中通过原位形成的MoS_(2)纳米片强化了异质界面,MoO_(2)和MoS_(2)之间异质界面的构建使得Li^(+)/Na^(+)的快速传输成为实现高效储能的关键。因此,作为LIBs负极材料时,MoO_(2)/MoS_(2)@NSC电极在5.0 A g^(−1)的电流密度下循环2000圈后,仍具有640 mAh g^(−1)的优异放电比容量,每圈的容量衰减率仅为0.002%;在10.0 A g^(−1)的高电流密度下可达到614 mAh g^(−1)的放电比容量。对于SIBs,在2.0 A g^(−1)的电流密度下循环2000圈后其可逆容量仍能达到242 mAh g^(−1)。本工作采用一种新颖的界面调控策略来合理地设计负极材料,从而提高Li^(+)/Na^(+)储存动力学,实现超长寿命的循环性能。

主 题 词：多酸衍生物 异质结构 高倍率性能 锂离子电池 钠离子电池 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.1016/S1872-5805(24)60845-0

馆 藏 号：203127449...