過渡金屬硫化物(TMSS)在儲鈉中仍面臨容量衰減和快速充電能力差的挑戰。 異質結構的合理設計是克服這些缺點的新途徑。
圖1材料製備的示意圖。
中南大學侯紅帥、洛陽師範大學吳乃騰、河南理工大學孫光結合MIL-88A前驅體表面的二次生長路線和硫化工藝,構建了由黃鐵礦FeS2、水鋁孢子Fes2和SNS2組成的三相異質結構。 MOF前驅體表面的二次生長策略保證了鐵源和錫源之間的大量接觸位點,從而促進了異質介面的形成。 有趣的是,FeS2結構中錫的存在降低了黃鐵礦相的形成能,抑制了水鋁孢子FeS2的形成趨勢。 通過調整錫源的用量,可以實現三相結構的三種異質介面(優化配比得到的樣品表示為FFS-TH)。
圖2FFS-TH電極的電化學效能。
當用作鈉離子電池(SiBs)的負極材料時,與同類電極(黃鐵礦馬氏體FeS2兩相異質結構、黃鐵礦Fes2 SNS2兩相異質結構和普通SNS2)相比,FFS-TH電極表現出優異的電化學效能,包括901 mAh G1和82的高可逆容量初始庫侖效率為 7%,在 1 A g 1 下迴圈 200 次後容量為 827 mAh g1,在 5 A g L 下迴圈 700 次後容量為 742 mAh g 1。 此外,Na3V2(PO3)3 FFS-TH卡扣式全電池顯示出618 mAh G1和98的高容量7% 的容量保留率。
圖3全電池效能
introduction of sns2 to regulate the ferrous disulfide phase evolution for the construction of triphasic heterostructures enabling kinetically accelerated and durable sodium storage. advanced functional materials 2024. doi: 10.1002/adfm.202314679