遇鑫遥/吴浩斌/张永兴CEJ：磷化铁储钠材料的结构与组分调控策略- 大数跨境

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遇鑫遥/吴浩斌/张永兴CEJ：磷化铁储钠材料的结构与组分调控策略

科学材料站

2020-11-27

导读：该工作通过模板法构筑了氮掺杂碳包覆的核壳结构Cu-doped FeP微球，其中核壳结构为电化学反应提供了足够的活性位点

文章信息

铜和碳增强核壳结构FeP微米球的储钠性能

第一作者：李佳，刘前

通讯作者：张永兴*，吴浩斌*，遇鑫遥*，

单位：淮北师范大学，浙江大学，安徽大学

研究背景

由于钠离子半径比锂离子半径大(1.02Å vs. 0.76Å)，使得大多数传统的锂离子电池负极材料不适用于钠离子电池，开发高性能钠离子电池负极材料尤为重要。过渡金属磷化物因其具有较低的成本和高的理论比容量而备受关注。但其导电性较差、循环过程体积膨胀严重，使得其倍率性能和循环稳定性较差，限制了它的实际应用。

文章简介

近日，安徽大学遇鑫遥教授、浙江大学吴浩斌研究员和淮北师范大学张永兴教授组成的联合研究团队，在国际知名期刊Chemical Engineering Journal上发表了题为“Copper and Carbon-Incorporated Yolk-Shelled FeP Spheres with Enhanced Sodium Storage Properties”的文章。

该工作通过模板法构筑了氮掺杂碳包覆的核壳结构Cu-doped FeP微球，其中核壳结构为电化学反应提供了足够的活性位点，并可以有效地缓冲FeP在嵌钠/脱钠过程中的体积变化；氮掺杂碳不仅可以提高电导率，还可以进一步缓解循环过程中的结构破坏；铜掺杂可以提高FeP的导电性，有利于钠离子的扩散。

本文要点

要点一：得益于结构和组分的优势，YS-Cu-FeP@C微球展现了高倍率性能（在10 A g−1时，容量为145 mAh g−1）和优良的循环稳定性（循环900圈无明显衰减）。

要点二：通过原位的电化学阻抗谱研究了YS-Cu-FeP@C微球与钠离子反应的动力学。结果表明，在放电过程中钠离子的嵌入导致Warburg系数增大，钠离子扩散系数减少。而在充电过程中则表现出相反的结果。

要点三：铜掺杂可以有效提高钠离子的扩散系数，进而提高FeP负极材料的倍率性能。

文章链接

Copper and Carbon-Incorporated Yolk-Shelled FeP Spheres with Enhanced Sodium Storage Properties

https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127776

通讯作者介绍

张永兴，淮北师范大学，教授

从事微纳结构材料设计、制备及其在能源、环境领域中的应用。以第一作者和通讯作者身份在J. Mater. Chem. A, Chem. Eng. J.和Nanoscale等学术刊物上发表近30篇研究论文。先后主持国家自然科学基金项目，安徽省自然科学基金面上项目和安徽省教育厅重点项目等。

吴浩斌，浙江大学，研究员

从事微纳米结构及新型功能材料的设计、合成及其在电化学储能、催化等能源、环境领域的应用。近年以第一作者和共同作者身份在Nat. Commun., Nat. Energy, Science Adv., Matter, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater. 等国际学术期刊上发表论文超过110篇，SCI总引用超过24,000次，H-index为73。2017-2020年入选科睿唯安材料、化学学科“全球高被引科学家”。

遇鑫遥，安徽大学，教授

从事电催化材料和低温等离子体等相关研究工作，以第一作者和通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater.等影响因子大于10的高水平国际学术期刊上发表论文27篇。25篇论文入选ESI高被引论文。论文引用超过10000次，H因子为53。2019和2020连续两年入选科睿唯安交叉学科领域“全球高被引科学家”。