局部化化策略,用于构建界面和电子调节的WO3/WN纳米粒子,用于高级离子存储
Dazhi Li1, Kesheng Gao1, Zeqing Miao1
1College of Materials Science and Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, Shandong, PR China.
Journal of colloid and interface science
|August 23, 2024
概括
三氧化物 (WO3) 纳米颗粒的表面化产生了具有增强离子存储的WO3/WN阳极. 这种接口效应提高了容量和稳定性,为先进的电池阳极提供了有希望的策略.
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:
- 基于三氧化 (WO3) 的阳极对于离子储存至关重要.
- 优化接口效果是提高它们电化学性能的关键.
研究的目的:
- 通过in-situ表面化在WO3纳米颗粒中构建一个界面效应.
- 为了研究这种界面修改对离子存储性能的影响.
主要方法:
- 在现场表面直接化WO3纳米颗粒在600°C.
- 用于化学相互作用分析的X射线光电子谱学 (XPS).
- 电化学动力学分析,静电间歇定位技术 (GITT) 和现场X射线衍射 (XRD).
- 密度函数理论 (DFT) 的计算.
主要成果:
- 形成具有共价界面键 (WON) 的WO3/WN复合物.
- 增强原子间电子迁移和伪电容性贡献.
- 改善了电荷转移动力学和可逆的氧化还原反应.
- 高放电容量 (546.9 mAh g-1 在0.1 A g-1 时) 和优异的容量保留 (85.97% 在2000个循环后在1.0 A g-1 时).
结论:
- 在现场表面化策略有效地在WO3/WN阳极中产生有益的接口效应.
- 这种方法显著提高了离子存储性能,包括速率能力和周期稳定性.
- 该研究提出了一种可行的方法,用于设计高性能氧化物基阳极,用于储能应用.
