基于合成后改性MOF的新型化碳涂层SnSe₂作为LIB和SIB的高性能阳极材料

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 锡脱化物 (SnSe₂) 是离子电池 (LIB) 和离子电池 (SIB) 的一个有前途的阳极材料,因为它具有很高的理论容量.
• SnSe₂的实际应用受阻于速度能力和循环稳定性差,主要是由于体积膨胀和低电导率造成的.

研究的目的:

• 设计和合成化碳涂层SnSe/C-N复合材料.
• 通过提高导电性,活跃站点利用和结构稳定性,提高SnSe₂的电化学性能,用于LIB和SIB.

主要方法:

• 使用热水和真空烧方法合成了SnSe₂/C-N复合材料,使用一种以锡为基础的金属有机框架 (Sn-MOF) 前体,经过2 - 氨基甲酸修饰.
• 用密度函数理论 (DFT) 的计算来研究电子结构和离子结合能.

主要成果:

• 合成的SnSe₂/C-N复合材料表现出由于碳骨架和N-doping而改善的电子导电性.
• N-doping降低了与Li+/Na+的结合能量,并增加了间隙空间,增强了机械性能.
• 修改后的材料表现出极好的循环性,在100mAg-1的100个循环后,LIBs的可逆容量为695mAhg-1和SIBs的259mAhg-1.

结论:

• 兴奋剂和碳涂层有效地提高了SnSe₂的电化学性能,用于下一代电池.
• 来自MOF的SnSe₂/C-N复合材料为LIB和SIB开发高性能阳极材料提供了一个可行的策略.