钠离子电池(SIBs)因其钠源丰富、成本低等优点而受到广泛关注。具有更高 Na +存储能力和循环稳定性的电极对于提高 SIBs 的能量密度和倍率性能至关重要。

近日，李先峰教授课题组和副教授。中国科学院(CAS)大连化学物理研究所(DICP)郑琼教授课题组与燕山大学唐永福教授课题组合作，提出钠/锂离子电池电极储能新机制.

这项研究于 9 月 14 日发表在Angewandte Chemie International Edition上。

研究人员设计了一种珊瑚状 FeP 复合材料，其中 FeP 纳米颗粒锚定并分散在氮掺杂的三维碳框架 (FeP@NC) 上。珊瑚状 FeP@NC 复合材料具有更短的电荷转移路径和更高导电性的 N 掺杂碳网络，这改善了该复合材料的电荷转移动力学。

由于高度连续的 N 掺杂碳骨架和 FeP 纳米颗粒周围的弹簧缓冲石墨化碳层，具有 FeP@NC 复合材料的 SIB 在 10 A g -1 下表现出超稳定的循环性能，容量保持率为 82.0%在 10,000 次循环中。

更重要的是，他们结合电化学研究和原位电子显微镜表征，证实了一种独特的颗粒细化机制，可在循环过程中诱导容量增加，这种容量增强效应在小电流下更为明显。

他们发现 FeP 纳米粒子在第一个循环中经历了精炼-重组过程，并在数十个循环后呈现出全球精炼趋势。这导致石墨化程度和界面磁化强度逐渐增加，并进一步为 Na +存储提供了更多额外的活性位点，并有助于随着循环容量的增加。容量上升现象也可能扩展到锂离子电池(LIB)。在 10 A g -1 下循环 5,000 次后，它可以使 LIB 的容量保持率保持在 90.3% 。