近日，我院黃紹專教授團隊在過渡金屬硫族化合物的性能增強和失效機制方面取得了新的研究進展，研究成果以“Deciphering the performance enhancement, cell failure mechanism, and amelioration strategy of sodium storage in metal chalcogenides-based anodes”為題發表于國際著名期刊《Advanced Materials》。我院碩士研究生李彤為論文第一作者，黃紹專教授為論文通訊作者，中南民族大學為論文第一署名單位。
近年來，過渡金屬硫族化合物（TMC）因其較高的儲鈉理論比容量和良好的電化學活性而被廣泛研究。然而，TMC在醚類電解液中呈現出顯著的性能增強及電池失效現象，至今尚未有人揭示，這嚴重阻礙了TMC的發展與應用。
針對上述問題，該工作首次聚焦TMC在醚類電解液中的性能增強及電池失效現象，深入探索了其作用機制。以CoS2為研究對象，該工作發現CoS2在循環中發生CoS2→多硫化鈉（NaPSs）→Co/Cu1.8S不可逆相變，從而誘導電極形貌/結構的優化與重構，形成三維多孔網絡結構，促進儲鈉性能的增強。同時，NaPSs的形成引發了穿梭效應，造成Na金屬腐蝕及電池微短路，從而引起電池失效。隨后該工作通過電極電勢、理論計算系統探索了不同金屬硫化物的失效規律與機制。最后，該工作分別從材料層面和電池層面對電極進行修飾改性，使得電池的循環性能大幅增強（>1000圈）。該研究揭示了TMC基負極材料的電化學性能增強和失效機制，為TMC基材料的設計和優化提供了重要指導。
文章信息：Tong Li, Boxi Wang, Haobin Song, Peng Mei, Junping Hu, Manman Zhang, Guanghui Chen, Dong Yan, Daohong Zhang, Shaozhuan Huang*. Deciphering the performance enhancement, cell failure mechanism, and amelioration strategy of sodium storage in metal chalcogenides-based anodes. Advanced Materials, 2024, 2314271, DOI: 10.1002/adma.202314271.
文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202314271
作者：李彤 責編：張道洪 審核：祁帆 發布：艾麗菲拉 發布時間：2024-04-08
