单层原子晶体在改善电极材料的电荷存储动力学方面显示出显著优势,虽然其取得了显著进展,但在生产具有理想结构、尺寸和晶体学特性的纳米晶体方面仍存在挑战。近日,昆士兰大学Ruth Knibbe、温州大学侴术雷、卧龙岗大学Liang Yaru报道了由单层钛酸钠纳米带组装而成的1D单晶纳米带,其具有高度暴露的活性位点,作为钠离子电池(SIB)的阳极材料。
本文要点:
1) 1D单晶纳米带的独特结构特性提供了优异的电化学活性、电化学机械稳定性和良好的结构完整性,从而实现了高效的钠离子存储性能。通过原位透射电子显微镜、原位同步加速器X射线衍射和理论计算揭示的电化学反应过程见解表明,1D单晶纳米带具有良好的钠离子储存动力学和低应变特性,这有助于在20 C下实现高达5000次循环的快速充电/放电性能和长期循环稳定性。
2) 由1D单晶纳米带阳极和铁基普鲁士蓝阴极组装而成的软包电池具有高度稳定的循环性能,其在150次循环中,每次循环的容量衰减率约为0.05%。
Qingbing Xia et.al Monolayer Sodium Titanate Nanobelts as a Highly Efficient Anode Material for Sodium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202400929
https://doi.org/10.1002/aenm.202400929