近年來(lái)，鈉離子電池備受關(guān)注，因?yàn)殁c儲(chǔ)量豐富，而且這種電池的成本較低。具有較高的Na+存儲(chǔ)能力和循環(huán)穩(wěn)定性的電極，對(duì)提高鈉離子電池的能量密度和倍率性能至關(guān)重要。

 (圖片來(lái)源：中科院)

據(jù)外媒報(bào)道，最近，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員李先鋒、副研究員鄭瓊團(tuán)隊(duì)和燕山大學(xué)教授唐永福團(tuán)隊(duì)合作，提出了鈉/鋰離子電池電極儲(chǔ)能的新機(jī)制。

研究人員設(shè)計(jì)了一種珊瑚狀FeP復(fù)合材料，可錨定FeP納米顆粒，并將其分散在氮摻雜的三維碳骨架上(FeP@NC)。珊瑚狀FeP@NC復(fù)合材料具有較短的電荷轉(zhuǎn)移路徑和較高的導(dǎo)電氮摻雜碳網(wǎng)絡(luò)，改善了該復(fù)合材料的電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)。

此外，由于FeP納米顆粒周圍具有高度連續(xù)的N摻雜碳骨架和彈性緩沖的石墨化碳層，基于FeP@NC復(fù)合材料的鈉離子電池表現(xiàn)出超穩(wěn)定的循環(huán)性能，在10A/g下經(jīng)過(guò)10000次循環(huán)后，其容量保持率為82.0%。

更重要的是，研究人員將電化學(xué)研究和原位電子顯微鏡表征分析結(jié)合起來(lái)，確定了一種獨(dú)特的顆粒細(xì)化機(jī)制，可在循環(huán)過(guò)程中誘導(dǎo)容量增加，這種容量增強(qiáng)效果在小電流下更加明顯。

研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)eP納米顆粒在第一個(gè)循環(huán)中經(jīng)歷了細(xì)化-復(fù)合過(guò)程，經(jīng)過(guò)數(shù)十個(gè)循環(huán)后，呈現(xiàn)出全區(qū)域細(xì)化的趨勢(shì)。這導(dǎo)致石墨化程度和界面磁化強(qiáng)度逐漸增加，為Na+存儲(chǔ)提供了更多的額外活性位點(diǎn)，并有助于提升循環(huán)容量。這種容量提升現(xiàn)象也可以擴(kuò)展至鋰離子電池，在10A/g下循環(huán)5000次后，鋰離子電池的容量保持率為90.3%。