Ultrahigh‐Rate and Long‐Cycle Sodium‐Ion Batteries via Heterojunctions of Bimetallic/Monometallic Sulfides on N‐Doped Carbon Nanotubes

材料科学 双金属片 碳纳米管 兴奋剂 离子 异质结 无机化学 化学工程 纳米技术 金属 光电子学 有机化学 冶金 工程类 化学
作者
Dingrong Deng,Jiaxi Song,Y. Ye,Hai Huang,Jian‐Chun Weng,Ye Zeng,Guifang Li,Xiao‐Hong Fan,Jianguo Ren,Yi Li,Wenjun Zhang,Qi‐Hui Wu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (1) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/adfm.202513010
摘要

Abstract Sodium‐ion batteries (SIBs) hold great promise for large‐scale energy storage due to their low cost and safety, but their development is limited by the lack of high‐performance anode materials. To overcome this, a heterostructured CoNi₂S₄/NiS composite anchored on nitrogen‐doped carbon nanotubes (CoNi₂S₄/NiS@CNTs) is designed via an in‐situ growth, carbonization, and sulfurization strategy. This architecture ensures strong coupling between sulfides and a 3D conductive CNT network, enhancing Na⁺ storage kinetics and structural stability. CoNi₂S₄ facilitates continuous ion transport, while NiS increases the density of states near the Fermi level, boosting multi‐electron redox reactions. A built‐in electric field at the heterojunction interface, combined with the CNT network, reduces the Na⁺ diffusion barrier to 1.09 eV. The N‐doped CNTs mitigate surface degradation and suppress polysulfide shuttling through physical confinement, chemical adsorption, and mechanical reinforcement. As a result, the anode delivers an ultra‐stable reversible capacity of 285.6 mAh g⁻¹ after 45 000 cycles at 50 A g⁻¹ with nearly 100% retention. Even at −20 °C, it retains 655.93 mAh g⁻¹ after 80 cycles. This work establishes a new paradigm for designing high‐rate, long‐life SIBs anodes through multi‐scale structural engineering and conductive frameworks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
斯文败类应助huchunmei采纳,获得10
1秒前
xuexi完成签到,获得积分10
1秒前
研友_8K2QJZ发布了新的文献求助10
1秒前
tian完成签到,获得积分10
2秒前
会飞的小甘蔗完成签到 ,获得积分10
2秒前
斯文败类应助丰富的南松采纳,获得10
3秒前
Flyzhang发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
愉快乐瑶发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
无奈若魔完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李健的小迷弟应助小常采纳,获得10
6秒前
orixero应助xlli00采纳,获得10
7秒前
lin发布了新的文献求助10
7秒前
小唐完成签到,获得积分10
8秒前
落后十八发布了新的文献求助10
9秒前
斯文钢笔发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
跳跃的数据线完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
KKK的科研完成签到 ,获得积分10
14秒前
ZHOU发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
nxdr发布了新的文献求助10
19秒前
健忘语风完成签到,获得积分10
19秒前
Windsyang完成签到,获得积分10
19秒前
微凉完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
科研人完成签到,获得积分10
20秒前
Michelle完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
DZ发布了新的文献求助10
21秒前
syr发布了新的文献求助30
22秒前
22秒前
cheng完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7653038
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9224380
关于积分的说明 19812970
捐赠科研通 7218821
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3279097
关于科研通互助平台的介绍 2439752
邀请新用户注册赠送积分活动 2278298