利用蛋黄-壳纳米杂化结构提升Sn阳极的钠化动力学以构建高倍率超稳定钠离子电池

摘要 金属Sn（锡）因其高达 870 mAh g −1 的理论容量，成为极具前景的Na离子电池负极材料。然而，其巨大的体积变化、界面不稳定性以及迟缓的钠化动力学限制了其实际应用。在此，通过对含有Sn前驱体的硅油分散体进行简单热解，制备了一种由Sn蛋黄和碳/氧碳化硅（C/SiOC）双层壳组成的分级蛋黄-壳纳米杂化材料。该多功能双层通过提供导电通路、通过表面电容反应增强可逆容量并稳定电极/电解质界面，有助于提升钠化动力学。蛋黄-壳结构内丰富的空隙空间可容纳Sn蛋黄的巨大体积变化。Sn@C/SiOC纳米杂化物表现出高比容量（在 1 A g −1 下约为 500 mAh g −1 ）、高达 10 A g −1 的优异倍率性能以及超稳定的循环性能（在 5 A g −1 下循环 1500 次后容量保持率为 91.1%）。这种蛋黄-壳纳米杂化结构可为储能应用中各种高容量负极的开发提供指导。