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周葦AM：硫修飾多孔Ti3C2-MXene結(jié)合原位形成的Cu2Se有效抑制Na-Se電池穿梭效應(yīng)

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周葦AM：硫修飾多孔Ti3C2-MXene結(jié)合原位形成的Cu2Se有效抑制Na-Se電池穿梭效應(yīng)
鑒于Na的天然豐度和Se的優(yōu)越動力學(xué)，Na─Se電池備受關(guān)注，但仍面臨可溶性中間體穿梭效應(yīng)的問題。
北京航空航天大學(xué)周葦?shù)热?/strong>采用硫球作為犧牲模板，獲得了3D多孔硫修飾的Ti3C2-MXene基體，然后首次將其用作納米尺寸的三角形Se載體。
周葦AM：硫修飾多孔Ti3C2-MXene結(jié)合原位形成的Cu2Se有效抑制Na-Se電池穿梭效應(yīng)
第一性原理計算表明，S修飾的Ti3C2與多硒化鈉的結(jié)合能增加，表明對中間體的捕獲和限制更好。獲得的Se@S修飾的多孔Ti3C2（Se@S─P─Ti3C2）在0.1 A g-1（基于Se）時表現(xiàn)出765 mAh g-1的高可逆容量，約等于1.2、1.3和1.7倍的Se@多孔Ti3C2 (Se@P─Ti3C2)、Se@ Ti3C2和Se。
它在20 A g-1時提供了664 mAh g-1的可觀容量和令人印象深刻的循環(huán)穩(wěn)定性，循環(huán)超過2300次，每圈循環(huán)的超低容量衰減為0.003%。
周葦AM：硫修飾多孔Ti3C2-MXene結(jié)合原位形成的Cu2Se有效抑制Na-Se電池穿梭效應(yīng)
圖1 制備及表征
優(yōu)異的電化學(xué)性能可歸因于S改性的多孔Ti3C2，它提供了對多硒化物的有效固定，充分利用了納米尺寸的Se，并減輕了鈉化/脫鈉過程中的體積膨脹。
此外，原位形成Cu2Se可以通過放電過程生成Cu納米顆粒，然后將多硒化物轉(zhuǎn)化為固相Cu2Se，進(jìn)一步抑制穿梭效應(yīng)。這項工作為固定和轉(zhuǎn)化多硒化鈉用于高容量和長壽命的Na─Se電池提供了一種實用的策略。
周葦AM：硫修飾多孔Ti3C2-MXene結(jié)合原位形成的Cu2Se有效抑制Na-Se電池穿梭效應(yīng)
圖2 電化學(xué)性能
S-Decorated Porous Ti3C2 MXene Combined with In Situ Forming Cu2Se as Effective Shuttling Interrupter in Na─Se Batteries. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202008414

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