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Xiaosa Xu#, Fei Xu#, Xiuhai Zhang, Changzhen Qu, Jinbo Zhang, Yuqian Qiu, Rong Zhuang, and Hongqiang Wang*
Nano-Micro Letters (2022)14: 91
https://doi.org/10.1007/s40820-022-00829-1
如图1a所示,由于2D材料(如SnS₂)不同晶面之间的表面能差异,结晶晶核通常会经历各向异性生长行为,更倾向于沿着表面能较高的(100)和(010)晶面生长,最终生长为垂直于导电基体(线-面接触)的异质结构。相反,无定形种子由于其本征的各向同性,能够有效抑制结晶晶核的各向异性生长,更倾向于沿着低表面能的(001)面平行于石墨烯基体生长。将无定形种子预键合在石墨烯基底上,在各向同性生长和牢固的预键合的协同作用下,2D纳米片的生长会受到强烈的界面限域,最终平行于导电基体进行结构重组和外延生长(面-面接触),如图1b所示。
II A-SnS₂@G的制备及形貌分析
III A-SnS₂@G的物相及电子结构分析
图3. (a) A-SnS₂@G和SnS₂/G的(a)XRD谱图;(b)XPS Sn3d光谱;(c)XPS S2p光谱;(d)A-SnS₂@G、SnS₂/G和rGO的红外光谱;(e) A-SnS₂@G、SnS₂/G和SnS₂的拉曼光谱;(f) A-SnS₂@G和SnS₂/G的氮气吸脱附曲线;A-SnS₂@G 的(g)差分电荷密度;(h)能带结构;(i)密度态。
IV A-SnS₂@G的钠离子电池性能
图4. (a) A-SnS₂@G在扫速为0.1 mV s⁻1的CV曲线;A-SnS₂@G、SnS₂/G和SnS₂的(b) 0.2 A g⁻1的循环性能;(c)倍率性能;(d)与已报道文献比较;(e) A-SnS₂@G在不同扫速下的充放电曲线;(g) A-SnS₂@G在2.0 A g⁻1的循环性能。
V 钠离子存储动力学分析
图5. (a) 0.1-1.1 mV s⁻1扫速下的CV曲线;(b) log(i)-log(v)曲线;(c) A-SnS₂@G在扫速为1.1 mV s⁻1的电容贡献;(d) A-SnS₂@G、SnS₂/G和SnS₂的(d)电容贡献对比;(e) EIS曲线;(f)GITT曲线和(g)相应的钠离子扩散系数。
VI 储钠机制及结构稳定性分析
图6. (a-d) A-SnS₂@G的离位TEM图像;(e-g) A-SnS₂@G和SnS₂/G的原位拉曼光谱;(h-j)DFT计算A-SnS₂@G和SnS₂/G的结合能。
许潇洒
本文第一作者
西北工业大学 博士研究生
基于激光植入的多孔结构限域纳米晶复合材料及其储能性能研究。
徐飞
本文共同第一作者
西北工业大学 特聘研究员
功能多孔聚合物和炭材料的创新制备及在电化学储能与吸附等领域的研究。
王洪强
本文通讯作者
西北工业大学 教授
光热瞬态极端条件材料与器件。
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