考慮到硫化鋅的高容量以及鋅和硫源的低成本，硫化鋅有望成為實(shí)用鈉離子電池的高容量陽(yáng)極。然而，顆粒狀硫化鋅的粉化會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)塌陷和穿透引起的電池短路。
廣東工業(yè)大學(xué)張文禮、邱學(xué)青、阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)Husam N. Alshareef等通過(guò)碳化策略，開(kāi)發(fā)了一種封裝在氮摻雜碳?xì)ぶ械母咝阅芰蚧\陽(yáng)極（ZnS@NC）。研究顯示，由于摻氮碳和硫化鋅納米顆粒之間牢固的化學(xué)和電子鍵連接，摻氮碳的約束效應(yīng)在循環(huán)過(guò)程中穩(wěn)定了活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)。此外，ZnS@NC陽(yáng)極的循環(huán)穩(wěn)定性還得益于在循環(huán)和線性醚基電解液中形成的堅(jiān)固的富無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)界面（SEI）。
圖3.?ZnS@NC陽(yáng)極的電化學(xué)寧
受益于上述優(yōu)勢(shì)，ZnS@NC陽(yáng)極顯示出584 mAh g-1的可逆比容量、70 A g-1時(shí)327 mAh g-1的優(yōu)異倍率能力以及10000次以上的高度穩(wěn)定循環(huán)性能。總體而言，這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)高性能鈉離子電池的穩(wěn)定轉(zhuǎn)換型陽(yáng)極提供了一種實(shí)用而有前景的方法。
Highly Stable ZnS Anodes for Sodium-Ion Batteries Enabled by Structure and Electrolyte Engineering. ACS Nano 2024. DOI: 10.1021/acsnano.3c11785
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