#钠离子电池# 【西南交大团队构筑石墨炔包覆锑纳米盒,实现高倍率性能和长寿命钠离子电池】
最近几年,世界各国对#清洁能源# 的发展保持高度关注,中国也提出了“碳达峰、碳中和”的愿景。近年来,清洁能源的发展已成为全球多数国家的共识,中国也提出“碳达峰、碳中和”的宏伟目标。在这一背景下,钠离子电池作为#锂离子电池# 的有益补充或替代品,得到了快速的发展。
然而,缺乏高性能负极材料是制约钠离子电池发展的关键因素之一。合金型负极材料锑(Sb)因诸多优点得到了高度关注,例如,理论比容量高、导电性优异、工作电压适中、资源储量丰富等。
但是,锑基材料在充放电过程中往往产生剧烈的体积变化,这会引发电极材料粉化从导电网络剥离,最终导致电池性能的快速衰减。
#西南交通大学# 杨维清教授团队针对锑基材料在充放电过程中体积膨胀的问题,首次将石墨炔与锑复合,构筑了一种蛋黄-蛋壳结构的新型石墨炔包覆锑纳米盒(Sb@Void@GDY NBs)。
和传统的碳包覆锑纳米空心立方盒(Sb@C NBs)相比,这种新型石墨炔包覆锑纳米盒的优势体现在,其倍率性能更好、循环寿命更长。在 10Ag-1 的高倍率下能实现 294mAhg-1 的高比容量;在 1Ag-1 下循环 8000 圈后,比容量还依然能保持在 325mAhg-1,容量保持率达 74%。
该团队发现,新型石墨炔包覆锑纳米盒的构筑能在储钠过程中发挥显著作用,即能让材料的结构更加稳定。研究人员观察到,换为石墨炔壳层后钠离子传输可实现更快的速度。
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