AFM：通过表面工程实现有效应力耗散，制备超快且超稳定的钠离子电池

背景：钠离子电池作为锂离子电池的潜在替代储能方案，其负极材料（如硬碳和过渡金属硒化物）在充放电过程中因Na⁺半径大和转化反应导致显著的体积变化与内应力，引发结构退化和容量衰减，限制了电池的循环稳定性和倍率性能。传统碳涂层改性方法存在均匀性差和易损伤晶型的问题，因此开发有效的表面改性策略至关重要。研究目的：针对FeSe₂基负极在充放电过程中应力累积导致的结构退化问题，本研究旨在通过表面工程设计一种应力耗散型改性策略，以提升电极的结构稳定性和电化学性能。结论：通过在FeSe₂微棒表面制备均匀连续的Co₃B₂O₆涂层，构建了Co₃B₂O₆@FeSe₂复合负极材料。该涂层有效分散了体积膨胀产生的应力（最大冯・米塞斯应力从116.83 MPa降至72.66 MPa），并通过其拓扑结构为Na⁺和电子提供多重传输通道，提升了反应动力学。优化后的材料在20 A·g⁻¹下展现出578 mAh·g⁻¹的倍率容量，在15 A·g⁻¹下循环1500圈后容量保持率达94.7%，且全电池表现出良好的长循环稳定性。该研究为转化型钠离子电池负极的应力耗散表面改性提供了新思路。