用于钾离子电池(KIBs)的硫化物材料因其高容量和合适的工作电位而备受关注。由于反应动力学的缓慢和硫损失,导致其容量退化较快,倍率性能较差。
近日,南开大学焦丽芳教授,信阳师范学院Kangzhe Cao报道了一种利用Nb2O5层的限域和催化作用来限制硫物种并促进其可逆形成硫化物的策略。
文章要点
1)以Sb2S3负极为例,Sb2S3和Nb2O5分别分散在碳纳米纤维(C NFs)的核和壳中,构成具有核壳结构的Sb2S3-C@Nb2O5-C NFs。具有限域和催化双功能的Nb2O5层,显著激发了Sb2S3的电化学可逆性。
2)实验结果显示,Sb2S3-C@Nb2O5-C NFs电极在受控电极中具有最快的K+离子扩散系数、最长的循环稳定性和最优异的倍率性能(在100次循环后,0.1 A g-1下的容量保持在347.5 mAh g-1,在2200次循环中以2.0 A g-1下的容量仅有略微降低(每循环0.03%))。此外,SnS2-C@Nb2O5-C NFs电极具有优异的储钾性能。
参考文献
Huiqiao Liu, et al, Stimulating the Reversibility of Sb2S3 Anode for High-Performance Potassium-Ion Batteries, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202008133
https://doi.org/10.1002/smll.202008133