SCMs|原位构筑富异质结界面的NiCoP/NiCo2S4 提升水系锌电池性能

目前开发高倍率和稳定的水系锌离子电池电极材料仍然是一个挑战。近日，东华大学徐开兵助理研究员等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，提出了一种磷化辅助界面工程策略，将NiCo₂S₄纳米片可控转化为NiCoP/NiCo₂S₄异质结构作为水系锌离子电池电极材料。

图1 碳布支撑的异质结构NiCoP/NiCo₂S₄纳米片阵列制备示意图。

具有丰富界面的多组分异质结构不仅提高了电极材料的电导率，而且增强了锌离子的扩散路径。和预期结果一样，NiCoP/NiCo₂S₄电极材料在10 A g⁻¹的电流密度下其容量高达251.1 mA h g⁻¹，且具有优异的倍率性能(电流密度高达50 A g⁻¹时，其容量保持约为76%)。

此外，以NiCoP/NiCo₂S₄为正极组装的锌离子电池也展现了优异的比容量(在5 A g⁻¹的电流密度下高达265.1 mA h g⁻¹)，长循环稳定性(经过5000圈循环后比容量保持率为96.9%)和高能量密度(在8.4 kW kg⁻¹的功率密度下高达444.7 W h kg⁻¹)。

图2  NiCoP/NiCo₂S₄//Zn电池的示意图和电化学性能。

因此，本研究为构建具有丰富界面的异质结电极材料提供了一种简单的磷化辅助界面工程策略，为未来开发高性能储能器件提供了理论基础。

文章信息

Yang, F., Shen, Y., Cen, Z. et al. In situ construction of heterostructured bimetallic sulfide/phosphide with rich interfaces for high-performance aqueous Zn-ion batteries. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1739-0

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