北理曹传宝/朱有启AFM:用于高性能储镁的CuSe纳米片

北理曹传宝/朱有启AFM:用于高性能储镁的CuSe纳米片

CuSe作为转换型正极材料,因其比容量大而备受关注,但在重复充放电循环过程中,由于结构坍塌,容量衰减严重。
近日,北京理工大学曹传宝(通讯作者)和朱有启(通讯作者)等人在知名期刊Adv. Funct. Mater.上发表了题为“Pulverization-Tolerant CuSe Nanoflakes with High (110) Planar Orientation for High-Performance Magnesium Storage”的研究性论文。
北理曹传宝/朱有启AFM:用于高性能储镁的CuSe纳米片
CuSe纳米片制备示意图
作者在微波辐射下通过温控晶体生长路线进行了设计,得到了单晶和(110)择优取向的CuSe纳米晶。所制备的CuSe纳米片状正极材料具有高的可逆容量(在200 mA g−1电流密度下为204 mAh g−1)、优异的倍率性能和显著的长期循环稳定性(在700次循环中,1 A g-1下的容量衰减率为0.095%)。X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)证实了CuSe纳米片状正极材料的多步可逆转化机理。
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CuSe纳米薄片的高分辨率XPS表征
结构演化研究表明,单晶CuSe纳米片可以表现出相对持久的结构稳定性。良好的循环稳定性可以归因于CuSe纳米片状正极材料具有良好的抗粉碎性,这是由于其多步可逆转化机制和单晶特性所赋予的。此外,优先取向的(110)活性平面有利于电化学反应,以确保高比容量。本工作为制备高性能转换型镁二次电池电极材料提供了一种晶体工程策略。
北理曹传宝/朱有启AFM:用于高性能储镁的CuSe纳米片
(110)择优取向CuSe纳米片的形貌和微结构表征
Pulverization-Tolerant CuSe Nanoflakes with High (110) Planar Orientation for High-Performance Magnesium Storage(Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202104730)

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