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?三單位InfoMat：基于一維復(fù)合納米纖維的超穩(wěn)定寬溫域鈉/鉀離子電池

開發(fā)具有長(zhǎng)壽命和寬溫度適應(yīng)性的電極對(duì)于實(shí)現(xiàn)高性能鈉/鉀離子電池（SIB/PIBs）至關(guān)重要。

圖1 材料制備示意

福建師范大學(xué)曾令興、陳慶華、云南師范大學(xué)王洪恩、德累斯頓工業(yè)大學(xué)Peixun Xiong等通過可控靜電紡絲和硒化之間的耦合策略，制備了SnSe₂-SePAN復(fù)合材料，以用于高穩(wěn)定和寬溫域的SIB/PIBs，其中SnSe₂納米顆粒被均勻地封裝在SePAN基體中。

研究顯示，SnSe₂-SePAN獨(dú)特的結(jié)構(gòu)不僅緩解了體積的劇烈變化，而且保證了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)完整性，從而賦予SnSe₂-SePAN優(yōu)異的鈉/鉀存儲(chǔ)性能。結(jié)果，SnSe₂-SePAN在寬工作溫度范圍內(nèi)顯示出高的鈉存儲(chǔ)容量和優(yōu)異的可行性（?15至 60°C: 300 mAh g^?1/700?cycles/?15°C; 352 mAh g^?1/100?cycles/60°C at 0.5 A g^?1）。

圖2 儲(chǔ)鈉/鉀性能

此外，在室溫下，SnSe₂-SePAN提供了創(chuàng)紀(jì)錄的超長(zhǎng)循環(huán)壽命，在15 A g^?1下循環(huán)超過66000?次。

另外，它在PIBs中也表現(xiàn)出極其優(yōu)異的電化學(xué)性能（在5 A g^?1下循環(huán)15000次后為?157 mAh g^?1）。非原位XRD和TEM結(jié)果證實(shí)了SnSe₂-SePAN的轉(zhuǎn)化合金機(jī)理，計(jì)算計(jì)算驗(yàn)證了SePAN在增強(qiáng)SnSe₂-SePAN電極的電化學(xué)性能方面起著重要作用?？傮w而言，該研究為解決多硒化物的溶解問題，提高鈉鉀儲(chǔ)存的寬溫可操作性開辟了新的途徑。

圖3 儲(chǔ)鈉機(jī)理研究

Extraordinarily stable and wide-temperature range sodium/potassium-ion batteries based on 1D SnSe2-SePAN composite nanofibers. InfoMat 2023. DOI: 10.1002/inf2.12467

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