国产一级大黄毛片_日韩中文无码一级片_黄色网站在线免费观看_青柠在线观看免费观看_渺渺茫茫天天躁日日躁狠狠躁_91精品福利免费在线观看_黄色大片国产一级特黄_高清亚洲黄色大片_亚洲日产AV中文字幕无码偷拍_六月婷婷在线视频

鈉離子電池因鈉儲量豐富與安全性高等特點，可作為鋰離子電池的有效補充。目前，電動汽車和電網(wǎng)級儲能系統(tǒng)的迅速發(fā)展對鈉離子電池的能量與功率密度提出了更高要求。由于具有開放框架的高倍率正極材料進展迅速，同時開發(fā)與之匹配的快充負極材料十分重要。合金型金屬硫化物具有高理論比容量，但其反應(yīng)動力學(xué)緩慢，并在鈉化過程中伴隨巨大體積膨脹，導(dǎo)致倍率性能與循環(huán)穩(wěn)定性差。因此，通過合理結(jié)構(gòu)設(shè)計開發(fā)兼具高倍率與長循環(huán)壽命的負極材料對高性能鈉離子電池的應(yīng)用意義重大。

基于此，中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所/北京大學(xué)黃富強教授提出一種結(jié)合插入/合金機制的陽離子無序硫化物負極的結(jié)構(gòu)設(shè)計思路，有效實現(xiàn)高倍率下大容量和穩(wěn)定鈉離子存儲。通過化學(xué)集成插入型In?S基序與合金型Bi₂S₃得到陽離子無序(BiIn)₂S₃，其中In?S基序的引入提供空間限域并增強Bi?S鍵合共價，從而有利于保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并抑制Bi原子遷移團聚（40C下10000次循環(huán)后容量保持247 mAh g^?1）。該工作為高能量與功率密度二次電池的電極材料設(shè)計提供新的思路。該工作以 “Intercalative Motifs-Induced Space Confinement and Bonding Covalency Enhancement Enable Ultrafast and Large Sodium Storage”為題發(fā)表在Advanced Functional Materials上，上硅所博士研究生呂卓然、彭柏鑫與復(fù)旦大學(xué)博士后呂希蒙為本文共同第一作者，黃富強教授為通訊作者。本工作得到復(fù)旦大學(xué)鄭耿鋒教授團隊的支持。

本工作的亮點如下：

1、化學(xué)集成插入型In?S基序與合金型Bi₂S₃得到陽離子無序 (BiIn)₂S₃。一方面，In?S基序在鈉化過程中可在空間上限制金屬Bi的體積膨脹，保持相對較小的結(jié)構(gòu)變化；另一方面，較強金屬性In的引入使Bi原子周圍電子云更離域，Bi?S鍵共價性增強，促進Bi?S鍵在充放電過程中的可逆重構(gòu)，從而有效阻止金屬Bi的遷移團聚。

2、DFT計算表明In的引入增加了Na⁺吸附能并降低Na⁺擴散能壘，有利于Na⁺插入、吸附和擴散。

3、(BiIn)₂S₃負極表現(xiàn)出優(yōu)異儲鈉性能。在0.4C下提供537 mAh g^?1的高容量，在40 C超高倍率下容量為297 mAh g^?1，循環(huán)10000次后容量保持率為85%。

4、采用原位Raman、原位XRD等一系列原位/非原位表征研究反應(yīng)機理。原位Raman顯示Bi?S特征振動峰在電化學(xué)過程中經(jīng)歷消失到重現(xiàn)的過程，證實Bi?S鍵在放電過程中斷裂并在充電終態(tài)可逆重構(gòu)，而In?S振動峰在電化學(xué)過程中一直存在僅有強度變化，證實引入In?S基序在電化學(xué)過程中的積極作用，揭示優(yōu)異電化學(xué)性能的原因。

圖1. 陽離子無序(BiIn)₂S₃的結(jié)構(gòu)設(shè)計、能帶變化示意圖及DFT理論計算Na⁺吸附能與擴散能壘

圖2. (BiIn)₂S₃的微觀形貌與結(jié)構(gòu)表征

圖3. (BiIn)₂S₃的儲鈉性能及動力學(xué)分析

圖4. (BiIn)₂S₃儲鈉機理原位/非原位表征及鈉化過程能帶變化示意圖

綜上所述，通過將插入型In?S基序引入合金型硫化物Bi₂S₃結(jié)構(gòu)中得到陽離子無序 (BiIn)2S3實現(xiàn)超快鈉離子存儲。In?S基序的引入提供空間限域并增強Bi?S鍵合共價，可在電化學(xué)過程中保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并抑制Bi原子的遷移團聚。(BiIn)₂S₃負極具有優(yōu)異的快充性能和循環(huán)穩(wěn)定性，在40 C的超高倍率下容量為297 mAh g^?1，循環(huán)10000次后容量保持85%。該工作為高能量與功率密度二次電池的電極材料設(shè)計提供新的思路。

原文鏈接：

Zhuoran Lv, Baixin Peng, Ximeng Lv, Yusha Gao, Keyan Hu, Wujie Dong, Gengfeng Zheng, Fuqiang Huang. Intercalative Motifs-Induced Space Confinement and Bonding Covalency Enhancement Enable Ultrafast and Large Sodium Storage. Advanced Functional Materials, 2023. https://doi.org/10.1002/adfm.202214370