广工大ACS Nano:基于结构和电解液工程的高稳定钠离子电池ZnS阳极

广工大ACS Nano:基于结构和电解液工程的高稳定钠离子电池ZnS阳极
考虑到硫化锌的高容量以及锌和硫源的低成本,硫化锌有望成为实用钠离子电池的高容量阳极。然而,颗粒状硫化锌的粉化会导致活性物质塌陷和穿透引起的电池短路。
广工大ACS Nano:基于结构和电解液工程的高稳定钠离子电池ZnS阳极
图1ZnS@NC的制备及表征
广东工业大学张文礼、邱学青、阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef等通过碳化策略,开发了一种封装在氮掺杂碳壳中的高性能硫化锌阳极(ZnS@NC)。研究显示,由于掺氮碳和硫化锌纳米颗粒之间牢固的化学和电子键连接,掺氮碳的约束效应在循环过程中稳定了活性物质结构。此外,ZnS@NC阳极的循环稳定性还得益于在循环和线性醚基电解液中形成的坚固的富无机固体电解质界面(SEI)。
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图3ZnS@NC阳极的电化学宁
受益于上述优势,ZnS@NC阳极显示出584 mAh g-1的可逆比容量、70 A g-1时327 mAh g-1的优异倍率能力以及10000次以上的高度稳定循环性能。总体而言,这项研究为设计高性能钠离子电池的稳定转换型阳极提供了一种实用而有前景的方法。
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图3储能机制研究
Highly Stable ZnS Anodes for Sodium-Ion Batteries Enabled by Structure and Electrolyte Engineering. ACS Nano 2024. DOI: 10.1021/acsnano.3c11785

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