北航AM: 具有各向异性膨胀的少层铋烯用于高容量钠离子电池

Yolerz

2019-02-10

铋由于其高理论体积容量和相对低的工作电位，是有希望作为可充电电池负极材料的。但其电荷存储机制尚不清楚。

北京航空航天大学Hua Wang和 Lin Guo团队使用原位TEM、XRD以及理论分析，发现沿z轴发生的142％大的各向异性体积膨胀，很大程度上是由于在钠化期间的合金反应，降低了铋电极的电化学性能。因此该团队合成了具有大纵横比的超薄少层铋烯，其垂直于薄片表面的扩展方向不受限制，可以减轻沿z轴的膨胀应变。具有可调厚度的独立式铋烯/石墨烯复合电极展示了惊人的稳定性和高的钠存储容量12.1mAh cm^-2，这大大超过了大多数报道的电极材料。电荷存储机制的澄清和所获得的优越面积容量有助于开发基于铋的高性能负极用于电化学能量存储。

Jing Zhou, Jiangchun Chen, Mengxue Chen, Jun Wang, Xiaozhi Liu, Bin Wei, Zhongchang Wang, Junjie Li, Lin Gu, Qinghua Zhang, Hua Wang, Lin Guo, Few‐Layer Bismuthene with Anisotropic Expansion for High‐Areal‐Capacity Sodium‐Ion Batteries. Advanced Materials. 2019.

DOI: 10.1002/adma.201807874

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201807874