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CuSe作為轉(zhuǎn)換型正極材料，因其比容量大而備受關(guān)注，但在重復(fù)充放電循環(huán)過程中，由于結(jié)構(gòu)坍塌，容量衰減嚴(yán)重。

近日，北京理工大學(xué)曹傳寶（通訊作者）和朱有啟（通訊作者）等人在知名期刊Adv. Funct. Mater.上發(fā)表了題為“Pulverization-Tolerant CuSe Nanoflakes with High (110) Planar Orientation for High-Performance Magnesium Storage”的研究性論文。

CuSe納米片制備示意圖

作者在微波輻射下通過溫控晶體生長(zhǎng)路線進(jìn)行了設(shè)計(jì)，得到了單晶和(110)擇優(yōu)取向的CuSe納米晶。所制備的CuSe納米片狀正極材料具有高的可逆容量(在200 mA g^?1電流密度下為204 mAh g^?1)、優(yōu)異的倍率性能和顯著的長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性(在700次循環(huán)中，1 A g^-1下的容量衰減率為0.095%)。X射線光電子能譜(XPS)和X射線衍射(XRD)證實(shí)了CuSe納米片狀正極材料的多步可逆轉(zhuǎn)化機(jī)理。

CuSe納米薄片的高分辨率XPS表征

結(jié)構(gòu)演化研究表明，單晶CuSe納米片可以表現(xiàn)出相對(duì)持久的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。良好的循環(huán)穩(wěn)定性可以歸因于CuSe納米片狀正極材料具有良好的抗粉碎性，這是由于其多步可逆轉(zhuǎn)化機(jī)制和單晶特性所賦予的。此外，優(yōu)先取向的(110)活性平面有利于電化學(xué)反應(yīng)，以確保高比容量。本工作為制備高性能轉(zhuǎn)換型鎂二次電池電極材料提供了一種晶體工程策略。

(110)擇優(yōu)取向CuSe納米片的形貌和微結(jié)構(gòu)表征

Pulverization-Tolerant CuSe Nanoflakes with High (110) Planar Orientation for High-Performance Magnesium Storage(Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202104730)

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北理曹傳寶/朱有啟AFM：用于高性能儲(chǔ)鎂的CuSe納米片

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