近日，北京大學(xué)的Xusheng Wang等人利用簡單高溫固相法合成了一種新型金屬硫化物負(fù)極材料SnSSe，該材料表現(xiàn)出了優(yōu)秀的循環(huán)性能和倍率性能。
5)該材料的部分贗電容有助于其實(shí)現(xiàn)大電流快速充放電。
6)材料內(nèi)部產(chǎn)生的納米晶體結(jié)構(gòu)，能有效防止材料破碎，提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性。
該材料具有一下幾點(diǎn)優(yōu)勢：
1)由于該材料是一種典型的層狀結(jié)構(gòu)，因此在層與層之間有著足夠的空間，從而能吸收在鈉離子嵌入的時候造成的體積膨脹，從而保證材料良好的循環(huán)性能。
2)由于Se元素的加入使得材料的導(dǎo)電性得到了提高，從而減少了材料中不反應(yīng)的惰性部分，并提高Na+的擴(kuò)散速度，從而提高電池的倍率性能。
3)在001晶面方向的選擇性生長有助于Na+的嵌入。
4)在能夠保證容量的前提下，適當(dāng)?shù)奶岣呓刂岭妷河兄诰徍筒牧系捏w積膨脹和提高材料的庫倫效率。
5)該材料的部分贗電容有助于其實(shí)現(xiàn)大電流快速充放電。
6)材料內(nèi)部產(chǎn)生的納米晶體結(jié)構(gòu)，能有效防止材料破碎，提高材料的循環(huán)穩(wěn)定性。
該材料合成過程十分簡單，將Sn、S、Se等元素化合物均勻混合，并在400℃下焙燒5小時，經(jīng)過研磨就可以獲得結(jié)晶狀態(tài)良好的SnSSe材料，XRD衍射數(shù)據(jù)顯示，該晶體更傾向于沿著001晶面生長，這有利于增加Na+的擴(kuò)散速度。
循環(huán)伏安掃描顯示，在還原過程中，該材料在1.62V附近出現(xiàn)一個電流峰值，表明材料的充電電壓平臺在1.62左右。同時由于材料具有贗電容，從而使得材料具有良好的循環(huán)性能，當(dāng)以500mA/g的電流密度循環(huán)600次后(0.5-3.0V)，其充放電曲線幾乎重合，也就是說循環(huán)600次后，該材料幾乎沒有衰降。
壽命實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在5000mA/g的超大電流密度(12C左右)下，材料在循環(huán)1000次材料沒有發(fā)生容量衰降，材料不僅表現(xiàn)出了良好的循環(huán)壽命還表現(xiàn)出了良好的倍率性能。
該方法生產(chǎn)的SnSSe材料作為高性能鈉離子電池負(fù)極材料不僅具有高容量，十分優(yōu)異的循環(huán)性能，簡單的合成工藝，并且能夠很方便的實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，因此該材料十分適合用在一些對電池循環(huán)壽命和倍率性能要求較高的地方，例如電動汽車等領(lǐng)域。
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