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李喜飛/張久俊/李文斌Nano Energy：Sb-O-C鍵提高自支撐Sb2Se3的合金化反應可逆性

Sb₂Se₃具有由轉化和合金化反應產生的高理論容量，因此在鉀離子電池(PIBs)方面顯示出一些有希望的潛力，但合金化反應的差可逆性嚴重限制了電池性能。

西安理工大學李喜飛、張久俊、李文斌等報道了一種由多孔rGO復合膜支撐的柔性Sb₂Se₃納米棒(Sb₂Se₃@h-rGO)復合電極。

圖1 Sb₂Se₃@h-rGO的制備過程

該自支撐復合電極是通過直接真空過濾和隨后的還原過程制備的，Sb³⁺和O^2-的預靜電相互作用促使Sb₂Se₃納米棒和h-rGO之間形成Sb-O-C鍵。Sb-O-C鍵有助于顯著提高自支撐Sb₂Se₃@h-rGO電極中Sb₂Se₃納米棒的合金化反應可逆性和結構穩定性。此外，自支撐Sb₂Se₃@h-rGO電極展示了擴散控制的K⁺存儲過程。

圖2 Sb₂Se₃@h-rGO的XPS表征

研究顯示，當用作PIBs的負極時，這種自支撐Sb₂Se₃@h-rGO電極表現出協同性能，包括出色的循環穩定性、高倍率容量和優化的K⁺轉移動力學。在0.1 A g^-1下循環500次后容量可穩定在382 mAh g^-1。

作者相信，這種通用的復合膜制備方法可以為能量存儲和轉換領域的自支撐電極的發展提供一個有前景的策略，這項工作可以為復合電極的電化學性能增強提供新的見解。

圖3 自支撐Sb₂Se₃@h-rGO電極的電化學性能

Constructing Sb-O-C bond to improve the alloying reaction reversibility of free-standing Sb2Se3 nanorods for potassium-ion batteries. Nano Energy 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106764

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