山东大学熊胜林教授课题组在介观能源材料化学领域取得系列进展( 二 ) 近日

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图3左：Zn8团簇的结构及作用机理；右：Bi@C?CFs倍率性能
由于钠储量丰富和较低的成本使得钠离子电池(SIBs)有望成为一种可以替代锂离子电池(LIBs)的技术，然而实现其应用仍然面临着艰巨的挑战。其中之一便是负极材料的局限性，合金型候选材料在循环过程中会出现容量快速衰退的问题。基于此，该课题组以铋(Bi)基金属有机框架作为结构导向模板，一步可控合成了由Bi@C核壳纳米球装饰的碳纳米带阵列组装的三维框架超结构。由于其独特的结构优势，该材料作为钠离子电池负极材料，显示了较高的可逆容量、优异的循环稳定性和高倍率性能，在高达80Ag?1的电流下保持308.8mAhg?1的可逆容量(图3右) 。该材料的钠储存能力不仅归因于其独特的结构特点，还因其在醚基电解质中形成均匀且薄的固体电解质界面层(SEI) ，以及在循环过程中产生均匀的多孔纳米结构所致。重要的是，我们对超结构的形成过程和性能提升的根本原因进行了深入研究，这对于SIBs的电极材料设计和性能提升规律研究及应用至关重要(Adv.Mater.,2022,34(28),2202673) 。
本年度相关研究工作得到了国家自然科学联合基金重点项目、山东省重大基础研究项目、山东省泰山学者支持计划等项目和山东大学结构成分与物性测量平台的支持。
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