袁群惠/陈亚楠Angew.：超快速纳米化制造高质量双金属负极库实现稳定的钾离子存储

双金属合金纳米材料具有较高的电化学性能，是一种很有前途的钾离子电池负极材料。双金属合金纳米材料最常用的制备方法是管炉退火（TFA）合成，由于相互制约，该方法很难满足粒度、分散性和晶粒粗化之间的权衡。

在此，哈尔滨工业大学（深圳）袁群惠、天津大学陈亚楠等人报道了一种简单、可扩展和超快的高温辐射（HTR）方法，用于制备具有窄尺寸分布（~10-20nm）、均匀分散和高负载的超细双金属合金库。含有杂原子（即O和N）的金属锚、超快的加热/冷却速率（103 K s^-1）和超短的加热持续时间（几秒）协同有助于成功合成小型合金负极。

图1. HTR方法和传统的TFA方法合成双金属纳米颗粒的示意图比较、表征

总之，开发了一种用于制备高质量双金属合金纳米复合材料的超快通用HTR方法。HTR工艺的独特特征（即超高的升温/冷却速率和秒短的加热持续时间）确保了合成具有窄尺寸分布、均匀分散和高金属含量的超细双金属合金纳米颗粒，这相应地有助于超越传统TFA合成方法的固有限制。

作为概念证明，该工作将HTR策略用于快速合成高质量BiSb纳米颗粒。所获得的BiSb HTR可以用作KIB的有前途的负极，与基于SbHTR和BiSb TFA负极的KIB相比，在800次循环（0.0088%的衰变率和324.8mAh g^-1的剩余容量）内提供超高的循环稳定性。通过原位XRD证实了充放电过程中的电化学反应机理BiSb ↔ KBiSb ↔K₃BiSb。

此外，HTR合成技术可以扩展到制备其他双金属合金纳米颗粒，如SnSb、CoSb、NiSb、FeSb、SnBi和Cu₂Sb，这表明了其通用性和多功能性。因此，该工作可为高速纳米制造高性能合金负极铺平一条新的道路。

图2. BiSb HTR负极的原位XRD图谱和相应的充电/放电曲线

Ultrarapid Nanomanufacturing of High-Quality Bimetallic Anode Library toward Stable Potassium-Ion Storage, Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI: 10.1002/anie.202303600

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袁群惠/陈亚楠Angew.：超快速纳米化制造高质量双金属负极库实现稳定的钾离子存储

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