李山东/王霞/吴兴隆AFM：具有异常高Na+ 迁移率和超薄SEI的ZnSe负极

过渡金属硒化物由于其高比容量和低成本在碱金属离子电池中得到了广泛的应用。然而，它们在循环过程中的反应动力学和结构稳定性通常很差，并且锂/钠/钾的存储行为也存在不明确的差异。

在此，青岛大学李山东教授、王霞副教授及东北师范大学吴兴隆教授等人通过理论计算和电化学研究证明，与Li⁺和K⁺相比，ZnSe具有更好的Na⁺扩散动力学（包括更低的扩散势垒、更小的活化能和更高的扩散系数）。

ZnSe基负极的结构设计包括掺氮碳（N,C）和三维有序分层孔（3DOHP），从而形成3DOHP ZnSe@N,C杂化结构，并结合调节的固体电解质界面(SEI)，显著提高了Na⁺反应动力学，并适应了体积变化。

图1. 3DOHP ZnSe@N,C杂化物的合成与表征

因此，所得的3DOHP ZnSe@N,C电极表现出出色的倍率性能和良好的循环稳定性。用于钠离子电池（SIBs）时，该电极在10 A g^-1下800次循环后的容量达到241.6 mAh g^-1，这源于提高的导电性和缩短的离子扩散路径。

同时形成了超薄且稳定的SEI，有机组分中Na₂CO₃/NaF含量较低，促进了Na₂Se的吸附。此外，原位研究进一步揭示了3DOHP ZnSe@N,C杂化物中的储钠机制。这项研究为设计用于SIBs的高性能电极材料提供了新的视角。

图2. 钠离子电池的电化学性能

3D Ordered Porous Hybrid of ZnSe/N-doped Carbon with Anomalously High Na⁺ Mobility and Ultrathin Solid Electrolyte Interphase for Sodium-Ion Batteries, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202106194

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李山东/王霞/吴兴隆AFM：具有异常高Na+ 迁移率和超薄SEI的ZnSe负极

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