纪效波/侯红帅AFM：碳点构建丰富界面结构提高Sb/C复合材料的储钠能力

设计Sb/碳复合材料是提高钠离子电池Sb负极循环稳定性和倍率能力的有效策略。然而，碳的引入通常会导致比容量和初始库仑效率（ICE）的损失。

在此，中南大学纪效波教授、侯红帅教授等人采用了一种新的视角，即专注于提高碳（C）在Sb/C复合材料中的“倾斜能力”贡献，而不是像传统上那样仅仅增加Sb的平台容量。理论预测表明，构建具有高Sb和碳界面面积的Sb/C复合材料可以提供更多的Na吸附位点，从而增强非晶碳的“倾斜能力”。

在DFT的指导下，通过将Sb纳米点自包埋到掺杂N/S的二维非晶碳片中，成功制备了合理的Sb/C/NSCDs-2（N），Sb/C/NSCDs-2（N）具有丰富的Sb/碳界面面积和优异的纳米级效应，表现出理想的电化学储钠性能。

图2. 结构表征

总之，该工作采用了一种基于理论计算的新策略。将Sb纳米点巧妙地整合到碳基体中，得到了具有丰富Sb/碳界面的Sb纳米点/碳复合材料。值得注意的是，边缘碳的存在为Na吸附提供了充足的储存空间，从而大大提高了复合材料的比容量。值得注意的是，这种边缘碳被放置在复合材料的大部分中，战略性地避免直接暴露于电解质并有效减轻副反应的发生。

因此，可以防止复合材料的ICE降解。Sb/C/NSCDs-2（N）在增加的ICE和实现高可逆比容量之间维持了微妙的平衡。该复合材料表现出卓越的钠储存性能，电流密度为 0.1 A g^-1时可提供了612.30 mAh g^-1的可逆容量。此外，该复合材料表现出80.22%的高ICE含量。

图2. 电池性能

Constructing Rich Interfacial Structure by Carbon Dots to Improve the Sodium Storage Capacity of Sb/C Composite Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202306574

原创文章，作者：科研小搬砖，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/07/de96083fa2/

纪效波/侯红帅AFM：碳点构建丰富界面结构提高Sb/C复合材料的储钠能力

相关推荐