EnSM：晶格软化的铋锑复合碳纳米纤维合金负极可实现高度可逆的钠存储

newbee

2020-02-08

锑基金属间合金的高理论容量使其成为具有高能量密度的钠离子电池（SIB）具吸引力的潜在负极材料。但是，它们的循环稳定性受到固有（脱合金）机理产生的巨大体积变化的极大限制。为了解决这一问题，华中科技大学胡先罗等人展示了一种独特的晶格软化机制，该机制能够实现高度可逆的钠存储，并且所制备的Bi-Sb合金/碳纳米纤维电极能够稳定的循环。理论分析表明，通过调整菱形Bi-Sb合金的晶格化学过程，Bi-Sb合金的弹性模量降低，而韧性得到提高，这对于缓解连续储钠脱钠过程中的集中应力非常重要。原位表征和电化学评估表明，由BiSb₃/C纳米纤维制成的电极在循环后具有很高的抗粉化能力，并具有超长的循环寿命。具体而言，在2500次循环中，在2 A g^-1时可实现233.2 mAh g^-1的高度可逆容量。此外，用预钠化的BiSb₃/C负极和Na₃V₂(PO₄)₃/C正极组装在一起的全电池，可在200个循环中以0.2 A g^–1提供333.2 mAh g^-1的高可逆容量。这项工作为开发用于SIB的高性能合金基负极提供了进一步的理解和新的解决方案。

Songtao Guo, Heng Li, Yue Lu, Zhifang Liu, Xianluo Hu, Lattice softening enables highly reversible sodium storage in anti-pulverization Bi-Sb alloy/carbon nanofibers, Energy Storage Materials 2020

DOI: 10.1016/j.ensm.2020.02.003

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2020.02.003