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雙金屬合金納米材料具有較高的電化學(xué)性能，是一種很有前途的鉀離子電池負(fù)極材料。雙金屬合金納米材料最常用的制備方法是管爐退火（TFA）合成，由于相互制約，該方法很難滿足粒度、分散性和晶粒粗化之間的權(quán)衡。

袁群惠/陳亞楠Angew.：超快速納米化制造高質(zhì)量雙金屬負(fù)極庫實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的鉀離子存儲(chǔ)

在此，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）袁群惠、天津大學(xué)陳亞楠等人報(bào)道了一種簡單、可擴(kuò)展和超快的高溫輻射（HTR）方法，用于制備具有窄尺寸分布（~10-20nm）、均勻分散和高負(fù)載的超細(xì)雙金屬合金庫。含有雜原子（即O和N）的金屬錨、超快的加熱/冷卻速率（103 K s^-1）和超短的加熱持續(xù)時(shí)間（幾秒）協(xié)同有助于成功合成小型合金負(fù)極。

圖1. HTR方法和傳統(tǒng)的TFA方法合成雙金屬納米顆粒的示意圖比較、表征

總之，開發(fā)了一種用于制備高質(zhì)量雙金屬合金納米復(fù)合材料的超快通用HTR方法。HTR工藝的獨(dú)特特征（即超高的升溫/冷卻速率和秒短的加熱持續(xù)時(shí)間）確保了合成具有窄尺寸分布、均勻分散和高金屬含量的超細(xì)雙金屬合金納米顆粒，這相應(yīng)地有助于超越傳統(tǒng)TFA合成方法的固有限制。

作為概念證明，該工作將HTR策略用于快速合成高質(zhì)量BiSb納米顆粒。所獲得的BiSb HTR可以用作KIB的有前途的負(fù)極，與基于SbHTR和BiSb TFA負(fù)極的KIB相比，在800次循環(huán)（0.0088%的衰變率和324.8mAh g^-1的剩余容量）內(nèi)提供超高的循環(huán)穩(wěn)定性。通過原位XRD證實(shí)了充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理BiSb ? KBiSb ?K₃BiSb。

此外，HTR合成技術(shù)可以擴(kuò)展到制備其他雙金屬合金納米顆粒，如SnSb、CoSb、NiSb、FeSb、SnBi和Cu₂Sb，這表明了其通用性和多功能性。因此，該工作可為高速納米制造高性能合金負(fù)極鋪平一條新的道路。

圖2. BiSb HTR負(fù)極的原位XRD圖譜和相應(yīng)的充電/放電曲線

Ultrarapid Nanomanufacturing of High-Quality Bimetallic Anode Library toward Stable Potassium-Ion Storage, Angewandte Chemie International Edition?2023?DOI:?10.1002/anie.202303600

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