單層原子晶體在改善電極材料的電荷存儲動力學方面顯示出顯著優勢,雖然其取得了顯著進展,但在生產具有理想結構、尺寸和晶體學特性的納米晶體方面仍存在挑戰。近日,昆士蘭大學Ruth Knibbe、溫州大學侴術雷、臥龍崗大學Liang Yaru報道了由單層鈦酸鈉納米帶組裝而成的1D單晶納米帶,其具有高度暴露的活性位點,作為鈉離子電池(SIB)的陽極材料。
本文要點:
1) 1D單晶納米帶的獨特結構特性提供了優異的電化學活性、電化學機械穩定性和良好的結構完整性,從而實現了高效的鈉離子存儲性能。通過原位透射電子顯微鏡、原位同步加速器X射線衍射和理論計算揭示的電化學反應過程見解表明,1D單晶納米帶具有良好的鈉離子儲存動力學和低應變特性,這有助于在20 C下實現高達5000次循環的快速充電/放電性能和長期循環穩定性。
2) 由1D單晶納米帶陽極和鐵基普魯士藍陰極組裝而成的軟包電池具有高度穩定的循環性能,其在150次循環中,每次循環的容量衰減率約為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