回复材料之友：通过限域效应促进离子迁移转化，这是个非常有前景的方法
材料之友
下载贤集网APP入驻自媒体
山东理工大学丛海林教授与翁俊迎副教授团队在《Chemical Engineering Journal》发表了一篇关于钠离子电池（SIB）和钾离子电池（PIB）高性能负极材料的研究。 他们采用模板辅助策略的原位生长法，成功合成了嵌入氮、硫共掺杂石墨烯气凝胶（NSGA/CoTe₂@NPC）框架中的CoTe₂纳米粒子。该材料因其高理论比容量和形态可控性而被视为理想的电池负极材料，尽管其存在结构聚集、体积变化大及离子扩散能垒高等问题。 研究中使用Co-MOF作为模板合成含有大量碲空位的CoTe₂纳米粒子，并将其限制在GA框架内。这种设计不仅确保了CoTe₂纳米粒子在GA中的均匀分布，提供了丰富的活性位点，而且通过N、S掺杂增强了导电性和缓解了体积膨胀。 此外，碲空位的存在进一步提升了材料的电化学性能，使得在钠离子电池和钾离子电池测试条件下，分别实现了5000次和3000次循环后容量保持率超99%和90%的优异表现。 通过一系列实验技术如原位XRD、非原位XPS以及原位EIS，研究人员探究了材料的相结构变化、转化机制及其反应过程中的总体电阻变化情况。 结果表明，CoTe₂表面电子跃迁聚集产生的限域效应促进了离子迁移，同时碲空位降低了离子迁移能垒，提高了电子导电性和离子吸附能力。这项研究为设计用于SIB和PIB的高性能负极材料提供了一种新思路。
