AFM：具有丰富多级相界面的Bi2S3/MoS2负极材料，助力高性能钠离子电池

newbee

2020-02-25

可充电钠离子电池（SIB）因其丰富的自然资源和优秀的电化学性能，在大型储能市场上比锂离子电池（LIB）更具竞争力。然而，商品化的石墨负极表现出糟糕的储钠性能。因此，开发高性能的SIB负极材料是棘手的挑战。用多相化合物调节纳米晶体的组成被认为是增强电化学性能和结构稳定性的有效方法。尽管如此，对其反应机制和提高性能的原理的了解仍远远不够。为了解决这个问题，华南理工大学杨成浩和欧星等人成功地制备了具有丰富相界的异质双金属硫化物Bi₂S₃/MoS₂。这种构造丰富的相界的策略同时也为增强其他转化或合金型负极材料的可逆性和稳定性提供了新的见解。

本文要点：

1） 对该材料的储钠机理使用原位分析证实，通过成分优化和合理的结构设计可以使材料自己形成丰富的相界面。

2） 通过结合理论分析和实验结果，明确地阐明了丰富的相界对增强电化学性能的理论：相界产生的内建电场可以增强反应动力学并促进电荷转移。

3） 此外，Bi/Na₂S界面通过均匀分布的相界得以良好维护，从而有效地提高了转化/合金过程的可逆性，并保持了结构的完整性，而不会发生团聚和粉化。

4） Bi₂S₃/MoS₂复合材料展现出卓越的倍率能力和高超的循环稳定性（在10 A g^-1的超倍率下经过1200次循环后容量为323.4 mAh g^-1）。

Liang Cao, et al. Heterointerface Engineering of Hierarchical Bi2S3/MoS2 with Self‐Generated Rich Phase Boundaries for Superior Sodium Storage Performance, Adv. Funct. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adfm.201910732

https://doi.org/10.1002/adfm.201910732