結晶 SnS2 通過插層轉化合金化 (ICA) 反應容納 Na 離子，具有高能量存儲的天然潛力，同時其層狀結構有利于快速充電。然而，這些內在優(yōu)勢在實際電池應用中并未得到充分實現。
在此，高麗大學Jae-Chul Lee，檀國大學Yong-Seok Choi利用基于機器學習的熱力學、人工神經網絡輔助的分子動力學和密度泛函理論的創(chuàng)新集成，證明了特定溶劑可以有效地調整反應路徑。
文章要點
1）該策略不僅可以控制相變路徑，還可以顯著減少固體電解質界面相 (SEI) 的形成，這是最近電池研究中的一個常見問題。溶劑的這些特性使可逆 ICA 反應成為可能，也有助于將微米級 SnS2 顆粒轉化為 3D 多孔納米結構，同時最大限度地減少 SEI 的形成。
2）Na-SnS2 半電池的性能在 0.5 C 時達到 1100 mAh g-1（理論容量的 97%），使其成為 Na 存儲的最佳性能之一。這項研究突破了將電解質溶劑視為離子傳輸的簡單介質這一傳統(tǒng)觀點，強調了溶劑選擇對實現 SnS2 陽極可逆反應和形態(tài)轉變的關鍵影響，同時最大程度地減少 SEI 形成，并為基于 ICA 反應的儲能系統(tǒng)中的陽極性能設定了基準。
參考文獻
Young-Hoon Kim, et al, Solvent-Driven Na Storage in SnS2 Anodes: Atomistic Simulation-Guided Strategies for Reversible Reactions, Solid Electrolyte Interphase, and Morphological Transformation, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c13669
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c13669
