唐永炳/杨景海Small Methods:WSe2/碳微纳分级结构的分子偶联和自组装提高钠离子存储

唐永炳/杨景海Small Methods:WSe2/碳微纳分级结构的分子偶联和自组装提高钠离子存储
钠离子基双离子电池(Na-DIBs)因其低成本、高工作电压和环境友好等优点而备受关注。然而,目前报道的负极材料的有限容量和低振实密度限制了Na-DIBs 的进一步发展。
中科院深圳先进技术研究院唐永炳、吉林师范大学杨景海等人通过结合分子耦合和自组装策略,成功构建了垂直排列的WSe2纳米薄片紧密锚定在微米级碳球(WSe2/CS)上的微纳米结构。
唐永炳/杨景海Small Methods:WSe2/碳微纳分级结构的分子偶联和自组装提高钠离子存储
在这种分层结构中,WSe2纳米薄片可以缩短Na+的扩散路径,缓解充放电过程中的结构变形;同时,微米级碳芯提供导电支撑,有助于提高负极的总振实密度。
因此,这种微米级WSe2/CS显示出≈252.8 mAh g-1的高比容量和良好的循环性能,1200次循环后容量保持率约为92%。此外,通过将这种WSe2/CS负极与环保石墨正极配对,概念验证的Na-DIB在1000次循环后显示出85.6%的容量保持率,这是先前报道的Na-DIB的最佳性能之一。
唐永炳/杨景海Small Methods:WSe2/碳微纳分级结构的分子偶联和自组装提高钠离子存储
图1. 合成示意图

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图2. 全电池性能
Molecular Coupling and Self-Assembly Strategy toward WSe2/Carbon Micro–Nano Hierarchical Structure for Elevated Sodium-Ion Storage. Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100374

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