导读 钠离子电池是一种令人兴奋的后锂储能替代品，但其高性能负极材料仍然有限。磷基材料可用于钠离子电池的高容量负极，但由于电导率低和体积膨
钠离子电池是一种令人兴奋的后锂储能替代品，但其高性能负极材料仍然有限。磷基材料可用于钠离子电池的高容量负极，但由于电导率低和体积膨胀大，通常面临性能保持率低的问题。为了生产具有成本效益的钠离子电池，北京工业大学的研究人员合成了一系列 P-/Sn 基复合材料，作为高容量和高稳定性的负极材料，使完整的电池能够在 50 次循环后保持 97.7% 的容量保持率。
“考虑到钠资源的丰富性和低成本，钠离子电池有望成为广泛使用的锂离子电池的重要替代品”，主要通讯作者、北京工业大学教授于海军表示。Yu说，高容量负极材料，例如磷，因其理论容量高、放电电压低和成本低而受到广泛关注。“然而，磷通常会遭受大的体积膨胀，导致许多问题，例如结构坍塌、颗粒粉化，从而导致性能快速衰减。因此，必须通过适当地与锡等其他元素合金化并构建设计良好的微观结构来缓冲这些问题。”
“开发低体积膨胀和长循环稳定的磷基复合负极材料已成为一个紧迫的问题”，于说，“开发具有成本效益和可扩展性的方法来优雅地调整复合材料的微观结构以消除他们的缺点。”在他们的论文中，通过简单且低成本的一步球磨合成了一系列 P-/Sn 基复合材料。包含晶体纳米域(例如 Sn4P3)的最佳结构，从而实现了嵌入和分离在非晶磷基体中的锡。这种结构阻碍了金属锡基颗粒的聚集并提高了非晶磷的导电性，从而提高了电化学反应的效率。此外，由于磷的晶畴尺寸小和无定形性质，抑制了体积膨胀引起的颗粒坍塌，使材料具有高稳定性。
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