Tailoring Ultrafast and High‐Capacity Sodium Storage via Binding‐Energy‐Driven Atomic Scissors

材料科学 阳极 储能 化学工程 氧化还原 离子 法拉第效率 透射电子显微镜 纳米技术 电极 物理化学 冶金 热力学 化学 量子力学 物理 工程类 功率(物理)
作者
Baixin Peng,Zhuoran Lv,Shumao Xu,Jun Pan,Wei Zhao,Chenlong Dong,Fuqiang Huang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (27): e2200863-e2200863 被引量:63
标识
DOI:10.1002/adma.202200863
摘要

Controllably tailoring alloying anode materials to achieve fast charging and enhanced structural stability is crucial for sodium-ion batteries with high rate and high capacity performance, yet remains a significant challenge owing to the huge volume change and sluggish sodiation kinetics. Here, a chemical tailoring tool is proposed and developed by atomically dispersing high-capacity Ge metal into the rigid and conductive sulfide framework for controllable reconstruction of GeS bonds to synergistically realize high capacity and high rate performance for sodium storage. The integrated GeTiS3 material with stable Ti-S framework and weak GeS bonding delivers high specific capacities of 678 mA h g-1 at 0.3 C over 100 cycles and 209 mA h g-1 at 32 C over 10 000 cycles, outperforming most of the reported alloying type anode materials for sodium storage. Interestingly, in situ Raman, X-ray diffraction (XRD), and ex situ transmission electron microscopy (TEM) characterizations reveal the formation of well-dispersed Nax Ge confined in the rigid Ti-S matrix with suppressed volume change after discharge. The synergistically coupled alloying-conversion and surface-dominated redox reactions with enhanced capacitive contribution and high reaction reversibility by a binding-energy-driven atomic scissors method would break new ground on designing a high-rate and high-capacity sodium-ion batteries.
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
马关维完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
安诺完成签到,获得积分10
3秒前
NNNi完成签到,获得积分10
3秒前
lyc完成签到,获得积分10
4秒前
幽默翠桃发布了新的文献求助10
4秒前
kevinave完成签到 ,获得积分10
5秒前
AHND发布了新的文献求助10
5秒前
during发布了新的文献求助30
7秒前
CuiHe发布了新的文献求助10
7秒前
zhoujing完成签到 ,获得积分10
8秒前
小马甲应助香菜采纳,获得10
8秒前
高贵三颜发布了新的文献求助10
8秒前
15发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.2应助嘻哈师徒采纳,获得10
11秒前
大无畏完成签到,获得积分10
11秒前
思源应助外向铃铛采纳,获得10
11秒前
13秒前
香蕉觅云应助幽默翠桃采纳,获得30
13秒前
CuiHe完成签到,获得积分20
14秒前
木易发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
17秒前
18秒前
19秒前
Lyy完成签到,获得积分10
19秒前
shirley完成签到,获得积分10
20秒前
香蕉觅云应助AHND采纳,获得10
21秒前
xyzdmmm完成签到,获得积分10
22秒前
重要板凳发布了新的文献求助80
23秒前
乔雪发布了新的文献求助10
24秒前
萤照夜清完成签到,获得积分20
27秒前
27秒前
拼搏耷完成签到,获得积分10
28秒前
嘻哈师徒发布了新的文献求助10
28秒前
小蘑菇应助Z_jx采纳,获得10
29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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7321602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937167
关于积分的说明 18947534
捐赠科研通 6979688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214793
关于科研通互助平台的介绍 2382407
邀请新用户注册赠送积分活动 2194067