南方科技大学赵天寿院士Advanced Science：转换型过渡金属硫化物负极在锂/钠/钾电池中容量差异机制揭示

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科学材料站 文 章 信 息 转换型过渡金属硫化物负极在锂/钠/钾电池中容量差异机制揭示 第一作者：郑坤雄＃，慕永彪＃ 通讯作者：赵天寿*，曾林*，韩美胜* 单位：南方科技大学 科学材料站 研 究 背 景 转换型过渡金属硫化物（CT-TMSs）因其高理论容量，被广泛研究用于锂/钠/钾离子电池的负极材料。然而，在电池应用中，该材料通常会表现出显著的容量差异，但导致这一问题的潜在机制仍不明确。本文揭示了CT-TMSs负极在锂/钠/钾离子存储中的容量差异机制，主要源于转换反应程度和转换产物尺寸的不同。具体来说，随着离子半径的增加，插入反应的离子扩散能垒和相变的转换反应吉布斯自由能也会增加，从而降低反应动力学，这导致转换程度降低，转换产物尺寸增大，最终导致容量减少。转换产物尺寸的增大和数量的减少不可避免地减少了注入到 ………………………………