研究人员提出了一种使用硫化铜作为电极材料来延长钠离子电池循环能力的新策略

 

研究人员提出了一种使用硫化铜作为电极材料来延长钠离子电池循环能力的新策略。这种策略导致了高性能的转化反应，并有望在钠离子电池作为锂离子电池的替代品出现时推动其商业化。

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研究人员提出了一种使用硫化铜作为电极材料来延长钠离子电池循环能力的新策略。这种策略导致了高性能的转化反应，并有望在钠离子电池作为锂离子电池的替代品出现时推动其商业化。

 

Jong Min Yuk 教授的团队证实了使用硫化铜的稳定钠储存机制，硫化铜是一种优异的电极材料，具有耐粉碎性并可诱导容量恢复。他们的研究结果表明，当使用硫化铜时，钠离子电池的寿命将超过五年，每天充电一次。更妙的是，硫化铜由丰富的铜和硫等天然材料组成，与使用锂和钴的锂离子电池相比，具有更好的成本竞争力。

 

作为商业化锂离子电池负极材料的石墨等插层型材料，由于层间距不足，无法用于高容量储钠。因此，已经探索了转化和合金化反应型材料以满足阳极部分的更高容量。然而，这些材料通常会带来大体积膨胀和突然的晶体变化，从而导致严重的容量下降。

 

该团队证实，转化反应中的半相干相界面和晶界分别在实现耐粉碎转化反应和容量恢复方面发挥了关键作用。

 

大多数转化和合金化反应型电池材料通常由于反应前后具有完全不同的晶体结构和大的体积膨胀而经历严重的容量退化。然而，硫化铜经历了逐渐的晶体学变化以形成半共格界面，最终阻止了颗粒的粉碎。基于这种独特的机制，该团队证实，无论其尺寸和形态如何，硫化铜都表现出高容量和高循环稳定性。