ACS Nano：在石墨烯基片上构建应力分散的Co3Se4纳米晶用于快速耐久的储钾

Nanoyu

2021-06-15

过渡金属二硫属化物具有较高的理论容量，被认为是一种极有前途的钾离子电池负极材料。然而，由于K+的原子半径较大，钾化引起的巨大体积膨胀所造成的结构损伤要比锂离子严重得多。

近日，厦门大学王鸣生教授，Qiaobao Zhang报道了设计了一种应力分散结构，通过两步水热处理将Co₃Se₄纳米晶有序地锚定在石墨烯上。

文章要点

1）由于Co₃Se₄/GO复合材料晶粒分散均匀，比表面积大，可以有效降低纳米颗粒之间的接触应力，缩短离子扩散路径，与其他两种具有更多团聚结构的Co₃Se₄基负极相比，具有更好的结构稳定性。

2）当用作PIB的负极时，优化的样品具有高可逆容量（457.6 mA h g⁻¹，0.1 A g⁻¹）、出色的倍率容量（203.8 mA h g⁻¹，5 A g⁻¹）和稳定的循环性能（1 A g⁻¹，500次循环后为301.8 mA h g⁻¹）。

3）研究人员通过原位TEM测试和有限元模拟，证实了N-Co₃Se₄/GO的应力分散结构特征。此外，通过电化学动力学分析、密度泛函理论（DFT）、非原位X射线衍射（XRD）和非原位透射电子显微镜（TEM）研究了Co₃Se₄的储钾机理。

本工作为构建稳定、循环寿命长、高倍率性能的PIBs负极提供了一条切实可行的途径。

参考文献

Hehe Zhang, Fast and Durable Potassium Storage Enabled by Constructing Stress-Dispersed Co₃Se₄ Nanocrystallites Anchored on Graphene Sheets, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c01918

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01918