从正交到立方——探秘锡基硫族化合物的结构演变与储锂增强机制

背景：随着电动汽车和便携电子设备的发展，需要高能量密度锂离子电池，而商用石墨负极容量有限，锡基硫族化合物（SnX, X = S, Se, Te）因其高储锂活性成为研究热点，但其结构差异（SnS/SnSe为正交相，SnTe为立方相）对电化学性能的影响机制尚不明确。研究目的：通过实验与理论计算，系统揭示SnX从正交到立方的结构演变规律及其对储锂性能的影响机制。结论：研究表明，S/Se与Sn的原子半径和电负性差异导致正交相形成，而Te与Sn性质相似使SnTe保持立方相；立方相SnTe具有更高导电性、振实密度和锂离子扩散动力学，在电池中表现出优异循环稳定性（200次循环后698 mAh/g）和倍率性能（10 A/g下236 mAh/g），基于其高赝电容贡献组装的锂离子电容器实现高能量/功率密度和长循环寿命，为高性能电极材料设计提供理论参考。