研究成果

Tao Yang^#, Jianwen Liu^#, Dexin Yang, Qinan Mao, Jiasong Zhong, Yongjun Yuan,  Xinyue Li, Xin Zheng, Zhengguo Ji, Hao Liu, Guoxiu Wang, Rongkun Zheng, Bi₂Se₃@C rod-like architecture with outstanding electrochemical properties in lithium/potassium-ion batteries, ACS Appl. Energy Mater., 2020, 3(11), 11073-11081. (IF: 6.4)

锂离子电池（LIB）和钾离子电池（KIB）在中小型电子产品和大规模储能领域有着广阔的应用前景。然而，其可逆容量衰减快且低、速率能力差以及充电存储动力学缓慢等问题严重影响了它们的大规模应用。在这项工作中，利用金属有机框架作为前驱体，通过原位硒化方法合成了Bi₂Se₃@C棒状结构。微孔/纳米孔碳结构不仅提供了稳定的基质以确保电极的完整性，而且在重复的锂化/钾化过程中吸收了大量的Bi₂Se₃变化。此外，多孔结构框架可防止具有较大表面能的 Bi₂Se₃纳米粒子团聚，缩短离子传输的扩散路径，从而提高速率性能。因此，Bi₂Se₃@C在应用于锂离子/钾离子电池时显示出卓越的锂/钾存储特性。电化学反应机理研究表明，部分斜方体Bi₂Se₃在循环后转化为正方体Bi₂Se₃。假电容贡献促进了Bi₂Se₃@C电极比容量和速率特性的提高。Bi₂Se₃@C微/纳米结构优异的电化学性能表明，它具有作为锂/钾离子电池负极材料的潜力。