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?中南/洛陽師范/河南理工AFM:構建能夠動態加速和持久儲鈉的三相異質結構

?中南/洛陽師范/河南理工AFM:構建能夠動態加速和持久儲鈉的三相異質結構
過渡金屬硫化物(TMSs)在儲鈉方面仍然面臨容量衰減和快充能力較差的挑戰。合理設計異質結構是克服這些缺點的新方法。
?中南/洛陽師范/河南理工AFM:構建能夠動態加速和持久儲鈉的三相異質結構
圖1.?材料制備示意
中南大學侯紅帥、洛陽師范學院毋乃騰、河南理工大學孫廣等通過在MIL-88A前體表面的二次生長路線結合硫化工藝,構建了由黃鐵礦FeS2、水鋁石FeS2和SnS2組成的三相異質結構。在MOF前體表面上二次生長的策略確保了鐵和錫源之間的大量接觸位點,從而促進了異質界面的形成。
有趣的是,FeS2結構中錫的存在降低了黃鐵礦相的形成能,同時抑制了水鋁石FeS2的形成趨勢。通過調整錫源的量,可以實現具有三相結構的三種類型的異質界面(通過優化比例獲得的樣品表示為FFS-TH)。
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圖2.?FFS-TH電極的電化學性能
當用作鈉離子電池(SIBs)的陽極材料時,FFS-TH電極與其對應物(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)相比表現出優異的電化學性能,包括901 mAh g?1的高可逆容量和82.7%的初始庫侖效率,在1 A g?1下經過200次循環后827 mAh g?1的容量,以及在5 A g?l下經過700次循環后742 mAh g?1的容量。
此外,Na3V2(PO3)3║FFS-TH扣式全電池在1 A g?l下經過200次循環后顯示出618 mAh g?1的高容量和98.7%的容量保持率。
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圖3.?全電池性能
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

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