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新型钠离子电池负极—Bi2Se3/C纳米复合材料: nanomicrolett 2019-4-19 09:18; 【引言】钠离子电池由于其原料丰富且价格低廉引起了人们的广泛关注。然而，高能密度负极材料的缺乏阻碍了SIBs的进一步发展。合金类负极材料，如Sn, Sb, Bi等与Na + 形成的合金具有较高的理论电容比（300mAh/g），远高于碳基和Ti基材料。但是，较大的体积膨胀是这些金属与Na + 合金时的主要问题。而Bi与Na + 合金时体积膨胀较小，因此各种Bi基化合物被用于储能研究。 Bi 2 Se 3 具有较高的理论体积电容量（3667mAh/cm 3 ）和本征导电性，Bi 2 Se 3 已被用于锂离子电池并表现出优异的电化学储能特性。然而，Bi 2 Se 3 用于SIBs负极材料的研究还未见报道。本文亮点 1 研究了一种新型钠离子电池（SIBs）负极材料Bi 2 Se 3 。 2 详细研究了负极材料Bi 2 Se 3 的嵌钠-脱钠机制。 3 Bi 2 Se 3 /C纳米复合电极具有优异的循环稳定性。内容简介休斯顿大学的Shuo Chen和 Yan Yao 等人用简单的高能球磨法合成了 Bi 2 Se 3 /C纳米复合材料。将其用于SIBs负极材料，表现出优异的循环性能和倍率性能：0.1 A/g下初始可逆容量高达527mAh/g；循环100次后仍能达到89%。该研究为进一步开发优异的SIBs负极材料提供了新思路和新方法。图文导读 1 Bi 2 Se 3 和Bi 2 Se 3 /C结构和形貌 XRD图谱显示球磨Bi 2 Se 3 和Bi 2 Se 3 /C均为三斜晶系，用C球磨6小时后，Bi 2 Se 3 /C的峰变宽，表明形成了较小的纳米晶体。 SEM图和TEM图进一步显示，由于C的分离作用使得Bi 2 Se 3 /C纳米复合材料与纯Bi 2 Se 3 /相比，粒径更小。 2 Bi 2 Se 3 /C 电极的电化学性能 CV曲线的良好重叠性表明Bi 2 Se 3 /C电极高度可逆的Na + 存储动力学。 Bi 2 Se 3 和Bi 2 Se 3 /C的CV曲线具有相同的特征，这说明C的加入不影响Bi 2 Se 3 的硫化过程(见图a)。图d表明Bi 2 Se 3 /C作为SIBs负极材料具有优良的倍率性能。 3 Bi 2 Se 3 /C 和 Bi 2 Se 3 电极的反应动力学通过电化学阻抗（EIS）图谱揭示了Bi 2 Se 3 和Bi 2 Se 3 /C电极的反应动力学，Bi 2 Se 3 /C电极的Rct从661.4降至81.4Ω，而Bi 2 Se 3 电极在循环后Rct会增加；Bi 2 Se 3 电极的Rf增加了19.9Ω，这远高于Bi 2 Se 3 /C的6.8Ω。图b-d表明快电容过程发生在储Na + 期间，从而使Bi 2 Se 3 /C电极具有较高额定容量。作者简介研究领域：纳米材料的合成及其原位和非原位检测；纳米材料在热能和电化学能量转化及储存方面的应用。主页链接： http://www.uh.edu/nsm/physics/people/profiles/shuo-chen/ 研究领域：能量储存与转化装置；高能密度锂离子电池、太阳能电池和催化剂纳米材料。主页链接： http://yaoyangroup.com/ 相关阅读 1 Si-Fe-Mn纳米合金电极：材料工程与优化提升锂电池性能 2 NML研究论文 | 高性能钠离子电池负极材料： rGO@FeS2复合材料 3 碳纤维表面生长 SnO2纳米花：高性能锂电/钠电负极材料关于我们 Nano-Micro Letters是上海交通大学主办的英文学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯，在Springer开放获取（open-access）出版。可免费获取全文，欢迎关注和投稿。 E-mail： editorial_office@nmletters.org Tel： 86-21-34207624; 3512 次阅读|0 个评论

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