周苇AM：硫修饰多孔Ti3C2-MXene结合原位形成的Cu2Se有效抑制Na-Se电池穿梭效应

鉴于Na的天然丰度和Se的优越动力学，Na─Se电池备受关注，但仍面临可溶性中间体穿梭效应的问题。

北京航空航天大学周苇等人采用硫球作为牺牲模板，获得了3D多孔硫修饰的Ti₃C₂-MXene基体，然后首次将其用作纳米尺寸的三角形Se载体。

第一性原理计算表明，S修饰的Ti₃C₂与多硒化钠的结合能增加，表明对中间体的捕获和限制更好。获得的Se@S修饰的多孔Ti₃C₂（Se@S─P─Ti₃C₂）在0.1 A g^-1（基于Se）时表现出765 mAh g^-1的高可逆容量，约等于1.2、1.3和1.7倍的Se@多孔Ti₃C₂ (Se@P─Ti₃C₂)、Se@ Ti₃C₂和Se。

它在20 A g^-1时提供了664 mAh g^-1的可观容量和令人印象深刻的循环稳定性，循环超过2300次，每圈循环的超低容量衰减为0.003%。

图1 制备及表征

优异的电化学性能可归因于S改性的多孔Ti₃C₂，它提供了对多硒化物的有效固定，充分利用了纳米尺寸的Se，并减轻了钠化/脱钠过程中的体积膨胀。

此外，原位形成Cu₂Se可以通过放电过程生成Cu纳米颗粒，然后将多硒化物转化为固相Cu₂Se，进一步抑制穿梭效应。这项工作为固定和转化多硒化钠用于高容量和长寿命的Na─Se电池提供了一种实用的策略。

图2 电化学性能

S-Decorated Porous Ti₃C₂ MXene Combined with In Situ Forming Cu2Se as Effective Shuttling Interrupter in Na─Se Batteries. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202008414

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周苇AM：硫修饰多孔Ti3C2-MXene结合原位形成的Cu2Se有效抑制Na-Se电池穿梭效应

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