p As baterias de íon de sódio (SIBs) têm atraído grande atenção devido às vantagens da fonte abundante de sódio e baixo custo. Eletrodos com maior Na ⁺ capacidade de armazenamento e estabilidade de ciclo são vitais para melhorar a densidade de energia e capacidade de taxa de SIBs. p Recentemente, Grupo do Prof. Li Xianfeng e Assoc. Grupo do Prof. Zheng Qiong do Instituto Dalian de Física Química (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em colaboração com o grupo do Prof. Tang Yongfu da Universidade de Yanshan, propôs um novo mecanismo de armazenamento de energia de eletrodo de baterias de íon de sódio / lítio.

p Este estudo foi publicado em Angewandte Chemie International Edition em 14 de setembro.

p Os pesquisadores projetaram um composto de FeP semelhante a coral com nanopartículas de FeP ancoradas e dispersas em uma estrutura de carbono tridimensional dopada com nitrogênio (FeP @ NC). O composto FeP @ NC semelhante a coral tinha um caminho de transferência de carga mais curto e uma rede de carbono dopada com N de maior condutividade, que melhorou a cinética de transferência de carga deste composto.

p Devido à estrutura de carbono dopada com N altamente contínua e uma camada de carbono grafitado com buffer de mola em torno da nanopartícula de FeP, o SIB com o composto FeP @ NC exibiu um desempenho de ciclagem ultra-estável a 10 A g ^-1 com uma retenção de capacidade de 82,0 por cento em 10, 000 ciclos.

p Mais importante, eles combinaram pesquisa eletroquímica e caracterização de microscopia eletrônica in-situ para confirmar um mecanismo único de refinamento de partículas para induzir o aumento da capacidade durante o ciclo, e este efeito de aumento de capacidade foi mais pronunciado sob pequenas correntes.

p Eles descobriram que as nanopartículas de FeP passaram por um processo de refino-recombinação durante o primeiro ciclo e apresentaram uma tendência global de refino após dezenas de ciclos. Isso resultou em um aumento gradual no grau de grafitização e magnetização da interface, e forneceu ainda mais locais ativos extras para Na ⁺ armazenamento e contribuiu para uma capacidade crescente com o ciclismo. O fenômeno de aumento de capacidade também pode se estender às baterias de íons de lítio (LIBs). Ele pode manter uma retenção de capacidade de 90,3 por cento para LIBs após 5, 000 ciclos a 10 A g ^-1 .