张晓辉&樊新&彭建CarbonEnergy:通过精确控制相变调节金属硫族化合物中的氧化还原机制,从而实现超快且超稳定的钠离子电池
Carbon Energy
2026-03-03 07:00
文章摘要
背景:钠离子电池因钠资源成本低廉、储量丰富,被视为大规模储能的有前景替代方案,但其低能量密度和缓慢的离子扩散动力学等固有挑战阻碍了广泛应用。研究目的:为突破这些限制,本研究提出一种新颖的ZnS原位局部相变策略,通过精确控制相变过程,构建ZnS/ZnSe异质结构负极材料,旨在调节金属硫族化合物中的氧化还原机制,从典型的转化型储钠机制转变为表面氧化还原赝电容储钠机制,以增强Na+扩散速率和循环稳定性。结论:该策略成功实现了超快且超稳定的钠离子电池性能,ZnS/ZnSe电极在20 A g-1高倍率下放电容量达710 mAh g-1,在15 A g-1下循环1800圈后容量保持率高达89.0%,并通过DFT计算与原位表征阐明了机制动态演变,为开发高性能快充钠离子电池负极材料提供了新思路。
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