中南大学ACS NANO: MOF合成具有相界的双金属硒化物用于储钠和OER
Yolerz Yolerz 2019-04-27

目前两相或多相化合物在能量应用中表现出良好的电化学性能,然而,对双金属化合物中高活性相界的机理研究,特别是在性能改进方面仍然是个谜。


中南大学梁叔全、周江和雷永鹏团队通过双金属硒化物异质结构(CoSe2/ZnSe)纳米薄片揭示了其优越电化学性能背后的基本机制-相界效应,验证了CoSe2和ZnSe晶畴之间具有晶格畸变的相界。通过实验和DFT得出当电子在异质界面处从CoSe2侧转移到ZnSe侧时,相界面电荷的重新分布。通过Na+吸附能的计算证明,ZnSe侧具有高电子密度的相界更有利于Na+的吸附,从而加速反应动力学。TEM和原位XRD表明该纳米薄片在SIB中表现出多步氧化还原反应机理,可有效缓解Na+插入的应力,从而增强了反应的可逆性。此外,该材料还具有优异的OER活性。

 

验证:1)SIB中,CoZn-Se表现出更高的Na+扩散系数,高倍率和优异的循环稳定性(4000个循环)。Na3V2(PO4)3‖CoZn-Se全电池具有出色的钠储存能力,具有极佳的循环稳定性(高达800次循环)。2)电解水中,CoZn-Se还具有良好的OER活性,在1M KOH中具有320 mV的小过电位,达到10 mA cm-2,并具有出色的稳定性(15 h或2000 个CV循环)。


Guozhao Fang, Qichen Wang, Jiang Zhou, Yongpeng Lei, Zixian Chen, Ziqing Wang,Anqiang Pan, Shuquan Liang, Metal Organic Framework-Templated Synthesis of Bimetallic Selenides with Rich Phase Boundaries for Sodium-Ion Storage and Oxygen Evolution Reaction, ACS NANO, 2019.

DOI: 10.1021/acsnano.9b00816

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b00816

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