强强联手！青岛科技大学林健健/齐鲁工业大学赵学波AEM | MOF柯肯达尔效应实现SEI稳定石榴石SnP₂O₇@PC负极！

背景:钾离子电池(PIBs)和钠离子电池(SIBs)因其资源丰富、成本低廉而被视为下一代储能技术的有力候选,但传统合金型负极存在颗粒破碎、电连接性丧失和固体电解质界面(SEI)持续生长等问题,导致循环稳定性差。研究目的:青岛科技大学林健健与齐鲁工业大学赵学波团队通过锡基膦酸酯MOF的热解驱动柯肯达尔效应,合成了一种仿生石榴状核壳SnP₂O₇@PC负极,旨在解决PIBs/SIBs负极的体积膨胀、SEI不稳定和反应动力学缓慢等关键挑战。结论:该多尺度设计实现了分子、纳米和微米三个层面的协同优化:原位形成的Sn-P-O键降低了K⁺扩散势垒,纳米SnP₂O₇在导电碳基质中的分散促进了电子/离子传输,预留空隙容纳了体积膨胀并抑制了SEI过度生长。优化后的负极在5 A g⁻¹下循环16,000次后容量衰减率仅0.0015%,在SIBs中也表现出优异性能(5 A g⁻¹下5,000次循环后容量保持率98.4%)。该工作为通过晶体和电子结构优化设计耐用电极提供了基础性见解。