郭再萍/张鉴AFM：基于双金属硒化物的高性能碱金属离子电池！

金属硒化物由于其高理论容量，作为碱金属离子电池中实用有前景的负极材料，已经引起了极大的关注。然而，一个缺点是这些材料不能为大规模应用提供足够的倍率性能和循环稳定性。

阿德莱德大学郭再萍、杭州电子科技大学张鉴等设计了一种三维蜂窝状的氮掺杂、碳支撑的超窄带隙双金属硒化物复合材料（NFS@HNPC）。

图1. NFS@HNPC的合成示意图

由于双金属硒化物的金属特性和低的锂/钾离子吸附能量，加上精心设计的分级结构和以吡咯啉为主导的N掺杂的碳网络，合成的复合材料表现出突出的循环稳定性和卓越的倍率性能。电化学动力学研究结果证实，赝电容在循环过程中逐渐失去其主要贡献，而容量的增加是由扩散机制引起的。

图2. 储锂性能

结果，在锂离子和钾离子电池（LIB和KIB）中，该复合材料表现出高的比容量和出色的循环稳定性，在1000次循环后，LIB的可逆容量为937 mAh g^-1（2A g^-1），KIB的可逆容量为304 mAh g^-1（1A g^-1），同时，在10 A g^-1下，LIB和KIB的倍率容量分别为499和139 mAh g^-1。该研究有助于研究人员开发用于大规模储能的实用碱金属离子电池。

图3. 储锂机制和动力学

Ultra-narrow Bandgap Se-Deficient Bimetallic Selenides for High Performance Alkali Metal-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202205880

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郭再萍/张鉴AFM：基于双金属硒化物的高性能碱金属离子电池！

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