界面重构策略打通离子-电子迁移“高速通路”:Bi/MoSSe异质结构耦合三重储能机制实现钠电快充负极
电化学能源
2026-06-18 09:15
文章摘要
背景:钠离子电池因资源丰富和成本优势备受关注,但其快充应用受限于钠离子扩散动力学慢、体积膨胀大及界面传输不稳定等问题。传统金属/半导体异质结构多依赖弱范德华接触,难以满足快充需求。研究目的:本研究旨在通过界面重构策略,将物理贴合的Bi/MoSSe界面转化为化学耦合界面,协同利用Bi的合金化、MoSSe的嵌入和转化三重储钠机制,实现高容量、高倍率和长循环的钠离子电池负极。结论:以Bi-MOF衍生的Bi2Se3/MoSSe为前驱体,经煅烧诱导Bi2Se3向金属Bi转化,并利用S/Se原位参与界面重构,形成稳定的Bi-S/Se界面相。该重构通过化学键合和内建电场促进了电子/离子的快速迁移,降低了Na⁺扩散能垒。所制备的R-Bi/MoSSe在0.2 A g⁻¹下可逆容量达556.8 mAh g⁻¹,在30 A g⁻¹下保持238.7 mAh g⁻¹,且在6 A g⁻¹下循环1000圈后仍保持411 mAh g⁻¹。全电池能量密度达232.3 Wh kg⁻¹。该工作为设计高性能金属/半导体异质结构储能体系提供了新范式。
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