In Situ Lattice-Resolution Revelation of the Origins of Unexplored Anisotropic Sodiation Kinetics and Phase Transition in the Niobium Sulfide Anode

材料科学 硫化物 原位 阳极 相变 动力学 格子(音乐) 化学物理 各向异性 化学工程 凝聚态物理 电极 冶金 化学 物理化学 光学 物理 工程类 有机化学 量子力学 声学
作者
Ruining Fu,Yu‐Chen Pan,Yuhao Hua,Lin Su,Shisheng Hou,Yuwei Xiong,Shuangying Lei,Huihua Min,Pengcheng Liu,Litao Sun,Feng Xu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (29): 19369-19380 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c06249
摘要

Layered transition metal dichalcogenides (TMDs) have exhibited huge potential as anode materials for sodium-ion batteries. Most of them usually store sodium via an intercalation-conversion mechanism, but niobium sulfide (NbS2) may be an exception. Herein, through in situ transmission electron microscopy, we carefully investigated the insertion behaviors of Na ions in NbS2 and directly visualized anisotropic sodiation kinetics. Lattice-resolution imaging coupled with density functional theory calculations reveals the preferential diffusion of Na ions within layers of NbS2, accompanied by observable interlayer lattice expansion. Impressively, the Na-inserted layers can still withstand in situ mechanical testing. Further in situ observation vertical to the a/b plane of NbS2 tracked the illusive conversion reaction, which could result from interlayer gliding or wrinkling associated with stress accumulation. In situ electron diffraction measurements ruled out the possibility of such a conversion mechanism and identified a phase transition from pristine 3R-NbS2 to 2H-NaNbS2. Therefore, the NbS2 anode stores Na ions via only the intercalation mechanism, which conceptually differs from the well-known intercalation-conversion mechanism of typical TMDs. These findings not only decipher the whole sodiation process of the NbS2 anode but also provide valuable reference for unraveling the precise sodium storage mechanism in other TMDs.
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
无极微光应助白华苍松采纳,获得20
刚刚
123发布了新的文献求助10
刚刚
ZYZYZY12336发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
duan完成签到,获得积分10
2秒前
偏偏海发布了新的文献求助10
2秒前
cijing发布了新的文献求助10
2秒前
吴明涛完成签到,获得积分10
2秒前
感动老师发布了新的文献求助10
3秒前
Nitr0ce1L发布了新的文献求助10
3秒前
Rrchard_TANG发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
刘研发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
9秒前
LZP完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
cdercder应助王某人采纳,获得10
10秒前
11秒前
大方钥匙发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
AllRightReserved应助文艺代灵采纳,获得10
13秒前
13秒前
机灵归尘发布了新的文献求助10
14秒前
GGbond发布了新的文献求助10
14秒前
walden发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
王五发布了新的文献求助10
14秒前
安白枫完成签到,获得积分10
14秒前
桃桃好困发布了新的文献求助30
15秒前
痛痛痛完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
文文完成签到,获得积分10
16秒前
zlf发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
Scientific experimentation in the classroom: Comparison between genetic-Socratic-exemplary teaching and workshop teaching by Ingrid Hofer (Author) 333
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6722410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8458500
关于积分的说明 18058369
捐赠科研通 5975254
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2996696
邀请新用户注册赠送积分活动 1972857
关于科研通互助平台的介绍 1926946