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得益于高比容量、高電化學活性和各種電子性質(zhì)等優(yōu)點，過渡金屬硒化物被認為是鋰和鈉離子存儲的一種有前途的負極。然而，在循環(huán)過程中，其較差的電子傳導性和巨大的體積膨脹嚴重制約了其電化學性能。

在此，北京理工大學陳人杰教授、謝嫚副教授等人通過自組裝和隨后的硒化合成了錨定在石墨烯上的CoSe空心多面體 (CoSe/G) ，并將其用作儲鋰/鈉負極。

在CoSe/G復合材料中，通過高溫原位硒化金屬-有機骨架（MOFs）獲得的CoSe納米粒子分布在石墨烯片之間，實現(xiàn)了N元素摻雜，形成了具有化學鍵的堅固異質(zhì)結(jié)構(gòu)。原位XRD和非原位EIS測試技術(shù)以及動力學分析證明，獨特的結(jié)構(gòu)確保了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和金屬離子的反應動力學。

圖1. SIBs負極的可能存儲機制

因此，CoSe/G 負極實現(xiàn)了優(yōu)異的循環(huán)性能（在 0.1 A g^-1下300 次循環(huán)后儲鋰容量為1259 mAh g^-1，2 A g^-1下600 次循環(huán)后儲鈉容量為214 mAh g^-1）和倍率容量（在5 A g^-1下儲鋰容量為732 mAh g^-1，儲鈉容量為290 mAh g^-1）。

此外，NaNFM//CoSe/G全電池表現(xiàn)出出色的電化學性能，證明了CoSe/G負極的實用性。改進的堿離子存儲電化學性能為構(gòu)建面向高性能存儲設(shè)備的MOF衍生物提供了新的見解。

圖2. NaNFM//CoSe/G全電池的電化學性能

Cobalt Selenide Hollow Polyhedron Encapsulated in Graphene for High-Performance Lithium/Sodium Storage, Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202102893

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陳人杰/謝嫚Small: 用于高性能儲鋰/鈉的石墨烯包裹的硒化鈷空心多面體

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