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金屬硒化物由于其高理論容量，作為堿金屬離子電池中實用有前景的負極材料，已經引起了極大的關注。然而，一個缺點是這些材料不能為大規模應用提供足夠的倍率性能和循環穩定性。

阿德萊德大學郭再萍、杭州電子科技大學張鑒等設計了一種三維蜂窩狀的氮摻雜、碳支撐的超窄帶隙雙金屬硒化物復合材料（NFS@HNPC）。

圖1. NFS@HNPC的合成示意圖

由于雙金屬硒化物的金屬特性和低的鋰/鉀離子吸附能量，加上精心設計的分級結構和以吡咯啉為主導的N摻雜的碳網絡，合成的復合材料表現出突出的循環穩定性和卓越的倍率性能。電化學動力學研究結果證實，贗電容在循環過程中逐漸失去其主要貢獻，而容量的增加是由擴散機制引起的。

圖2. 儲鋰性能

結果，在鋰離子和鉀離子電池（LIB和KIB）中，該復合材料表現出高的比容量和出色的循環穩定性，在1000次循環后，LIB的可逆容量為937 mAh g^-1（2A g^-1），KIB的可逆容量為304 mAh g^-1（1A g^-1），同時，在10 A g^-1下，LIB和KIB的倍率容量分別為499和139 mAh g^-1。該研究有助于研究人員開發用于大規模儲能的實用堿金屬離子電池。

圖3. 儲鋰機制和動力學

Ultra-narrow Bandgap Se-Deficient Bimetallic Selenides for High Performance Alkali Metal-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202205880

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郭再萍/張鑒AFM：基于雙金屬硒化物的高性能堿金屬離子電池！

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