李喜飞/张久俊/李文斌Nano Energy：Sb-O-C键提高自支撑Sb2Se3的合金化反应可逆性

Sb₂Se₃具有由转化和合金化反应产生的高理论容量，因此在钾离子电池(PIBs)方面显示出一些有希望的潜力，但合金化反应的差可逆性严重限制了电池性能。

西安理工大学李喜飞、张久俊、李文斌等报道了一种由多孔rGO复合膜支撑的柔性Sb₂Se₃纳米棒(Sb₂Se₃@h-rGO)复合电极。

图1 Sb₂Se₃@h-rGO的制备过程

该自支撑复合电极是通过直接真空过滤和随后的还原过程制备的，Sb³⁺和O^2-的预静电相互作用促使Sb₂Se₃纳米棒和h-rGO之间形成Sb-O-C键。Sb-O-C键有助于显著提高自支撑Sb₂Se₃@h-rGO电极中Sb₂Se₃纳米棒的合金化反应可逆性和结构稳定性。此外，自支撑Sb₂Se₃@h-rGO电极展示了扩散控制的K⁺存储过程。

图2 Sb₂Se₃@h-rGO的XPS表征

研究显示，当用作PIBs的负极时，这种自支撑Sb₂Se₃@h-rGO电极表现出协同性能，包括出色的循环稳定性、高倍率容量和优化的K⁺转移动力学。在0.1 A g^-1下循环500次后容量可稳定在382 mAh g^-1。

作者相信，这种通用的复合膜制备方法可以为能量存储和转换领域的自支撑电极的发展提供一个有前景的策略，这项工作可以为复合电极的电化学性能增强提供新的见解。

图3 自支撑Sb₂Se₃@h-rGO电极的电化学性能

Constructing Sb-O-C bond to improve the alloying reaction reversibility of free-standing Sb2Se3 nanorods for potassium-ion batteries. Nano Energy 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106764

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