Strain Retarding in Multilayered Hierarchical Sn‐Doped Sb Nanoarray for Durable Sodium Storage

材料科学 电化学 插层(化学) 纳米压痕 化学工程 兴奋剂 电极 碳纤维 复合材料 复合数 冶金 无机化学 光电子学 工程类 物理化学 化学
作者
Xinyan Li,Xin Zhang,Xiaobin Niu,Jing Zhang,Rui Wu,Jun Song Chen,Yan Yu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (33) 被引量:33
标识
DOI:10.1002/adfm.202300914
摘要

Abstract Antimony (Sb) is a potential electrode material for sodium (Na) storage due to its high theoretical capacity of 660 mAh g −1 . Yet, the alloy/dealloy reaction between Na and Sb induces detrimental structural strain that inevitably leads to electrode failure, further resulting in deteriorated rate performance and cycle life. Herein, inspired by the multilayered structure of the pine trees, 3D hierarchical multilayered tin (Sn)‐doped Sb nanoarray coated with a thin carbon (C) layer (Sb(Sn)@C) is developed. Density functional theory calculation results suggest that Sb(Sn)@C offers better kinetic properties for Na diffusion, and lower volume expansion upon sodium intercalation as compared to the counterparts without Sn dopant or carbon coating. Moreover, the simulation results based on finite element analysis suggest that the unique hierarchical multilayered construction not only provides highly efficient Na + utilization, but also builds a uniform von Mises stress distribution that effectively confines structural strain induced during Na + insertion. This is also verified by nanoindentation measurement that Sb(Sn)@C shows higher elastic modulus and hardness than Sb(Sn) and pure Sb, indicating best mechanical stability. As expected, Sb(Sn)@C achieves excellent electrochemical capability for sodium storage with high reversible capacity, enhanced cyclability, and remarkable rate performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刘标发布了新的文献求助10
刚刚
阿姜发布了新的文献求助10
刚刚
JamesPei应助tl采纳,获得10
刚刚
刚刚
愿从欢完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
yy发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
白羊应助小李呀采纳,获得10
2秒前
3秒前
lijin发布了新的文献求助10
3秒前
dyuephy完成签到,获得积分10
3秒前
chenjp发布了新的文献求助10
3秒前
阿菜完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
又见三皮完成签到,获得积分10
4秒前
xz发布了新的文献求助10
4秒前
77发布了新的文献求助30
5秒前
乐乐应助KK采纳,获得10
5秒前
明年发布了新的文献求助10
5秒前
充电宝应助现实的无剑采纳,获得10
5秒前
麻辣牛肉发布了新的文献求助10
5秒前
乐乐应助冷酷的如风采纳,获得10
5秒前
zlh发布了新的文献求助10
6秒前
scvrl完成签到,获得积分10
6秒前
Amber发布了新的文献求助30
7秒前
耍酷白筠发布了新的文献求助10
7秒前
王南晰发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
康money发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
学术菜鸡123完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
大模型应助vv采纳,获得10
9秒前
9秒前
傅。发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 720
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5587131
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4670288
关于积分的说明 14782246
捐赠科研通 4622203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531157
邀请新用户注册赠送积分活动 1499937
关于科研通互助平台的介绍 1468024