过渡金属硫化物(TMSS)在储钠中仍面临容量衰减和快速充电能力差的挑战。 异质结构的合理设计是克服这些缺点的新途径。
图1材料制备的示意图。
中南大学侯红帅、洛阳师范大学吴乃腾、河南理工大学孙光结合MIL-88A前驱体表面的二次生长路线和硫化工艺,构建了由黄铁矿FeS2、水铝孢子Fes2和SNS2组成的三相异质结构。 MOF前驱体表面的二次生长策略保证了铁源和锡源之间的大量接触位点,从而促进了异质界面的形成。 有趣的是,FeS2结构中锡的存在降低了黄铁矿相的形成能,抑制了水铝孢子FeS2的形成趋势。 通过调整锡源的用量,可以实现三相结构的三种异质界面(优化配比得到的样品表示为FFS-TH)。
图2FFS-TH电极的电化学性能。
当用作钠离子电池(SiBs)的负极材料时,与同类电极(黄铁矿马氏体FeS2两相异质结构、黄铁矿Fes2 SNS2两相异质结构和普通SNS2)相比,FFS-TH电极表现出优异的电化学性能,包括901 mAh G1和82的高可逆容量初始库仑效率为 7%,在 1 A g 1 下循环 200 次后容量为 827 mAh g1,在 5 A g L 下循环 700 次后容量为 742 mAh g 1。 此外,Na3V2(PO3)3 FFS-TH卡扣式全电池显示出618 mAh G1和98的高容量7% 的容量保留率。
图3全电池性能
introduction of sns2 to regulate the ferrous disulfide phase evolution for the construction of triphasic heterostructures enabling kinetically accelerated and durable sodium storage. advanced functional materials 2024. doi: 10.1002/adfm.202314679