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哈爾濱工程大學材料科學與化學學院工程Jun Yan等--通過內在SB替代工程抑制聚硒的穿梭使Bi2Se3中堿金屬離子的高性能存儲
      硒化鉍具有層間距大、理論比容量大的層狀結構,是一種極具前景的轉換合金型堿金屬離子儲存負極材料。然而,它的商業發展受到了不良的動力學,嚴重的粉碎和聚硒穿梭在充放電過程中嚴重的打擊。在本文中,我們同時采用sb取代和碳包封策略來合成修飾在Ti3C2Tx MXene上的SbxBi2-xSe3納米顆粒,并將n摻雜碳包封(SbxBi2 - xSe3/MX⊂NC),作為堿金屬離子存儲的陽極。Sb3+的陽離子置換有效地抑制了可溶性多硒的穿梭效應,以及緩解了鈉化/脫氧過程中體積變化的封閉工程可使其具有優異的電化學性能。當用作鈉離子電池和鋰離子電池的陽極時,Sb0.4Bi1.6Se3/MX⊂NC復合材料表現出優越的電化學性能。本研究為利用轉換/合金化型過渡金屬硫/硒化陽極材料抑制高性能堿金屬離子電池中多硒/多硫化物的穿梭提供了有價值的指導。
 
圖1. Sb0.4Bi1.6Se3/MX⊂NC復合材料的制作和形態特征。
 
圖2. Sb0.4Bi1.6Se3/MX´NC復合材料的微觀結構表征。
 
圖3. Sb0.4Bi1.6Se3/MX´NC復合材料的電化學儲鈉性能。
  
圖4. Sb0.4Bi1.6Se3電極的電化學鈉儲存機理。
 
圖5. Sb0.4Bi1.6Se3/MX⊂NC電極Na+存儲行為的電化學反應動力學分析。
 
圖6 Sb0.4Bi1.6Se3/MX⊂NC復合材料的電化學鋰存儲性能。
 
圖7 Sb0.4Bi1.6Se3/MX⊂NC電極Li+儲存行為的電化學反應動力學分析。
 
圖8 AC//Sb0.4Bi1.6Se3/MX的電化學性能⊂NC SIC器件。
 
     相關科研成果由哈爾濱工程大學材料科學與化學學院工程Jun Yan等人于2023年發表在ACS Nano(https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03381)上。原文:High-Performance Alkali Metal Ion Storage in Bi2Se3 Enabled by Suppression of Polyselenide Shuttling Through Intrinsic Sb-Substitution Engineering
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.3c03381。

轉自《石墨烯研究》公眾號
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