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Building Fast Diffusion Channel by Constructing Metal Sulfide/Metal Selenide Heterostructures for High-Performance Sodium Ion Batteries Anode.
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2020-07-27 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c02595 Tianshuai Wang 1 , Dominik Legut 2 , Yanchen Fan 1 , Jian Qin 3 , Xifei Li 3 , Qianfan Zhang 1
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2020-07-27 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c02595 Tianshuai Wang 1 , Dominik Legut 2 , Yanchen Fan 1 , Jian Qin 3 , Xifei Li 3 , Qianfan Zhang 1
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Heterostructure engineering is one of the most promising modification strategies toward improving sluggish kinetics for the anode of sodium ion batteries (SIBs). Herein, we report a systemic investigation on the different types of heterostructure interfaces’ effects of discharging products (Na2O, Na2S, Na2Se) on the rate performance. First-principle calculations reveal that the Na2S/Na2Se interface possesses the lowest diffusion energy barrier (0.39 eV) of Na among three kinds of interface structures (Na2O/Na2S, Na2O/Na2Se, and Na2S/Na2Se) due to its smallest recorded interface deformation, similar electronegativity, and lattice constant. The experimental evidence confirms that the metal sulfide/metal selenide (SnS/SnSe2) hierarchical anode exhibits outstanding rate performance, where the normalized capacity at 10 A g–1 compared to 0.1 A g–1 is 45.6%. The proposed design strategy in this work is helpful to design high rate performance anodes for advanced battery systems.
中文翻译：
通过构建高性能钠离子电池阳极的金属硫化物/金属硒化物异质结构来构建快速扩散通道。
异质结构工程是改善钠离子电池（SIB）阳极缓慢动力学的最有前途的修饰策略之一。在这里，我们报告系统研究不同类型的异质结构界面的放电产物（Na 2 O，Na 2 S，Na 2 Se）对速率性能的影响。第一性原理计算表明，Na 2 S / Na 2 Se界面在三种界面结构（Na 2 O / Na 2 S，Na 2 O / Na 2 Se，和Na 2 S / Na 2（Se），因为其记录的界面变形最小，相似的电负性和晶格常数。实验证据证实，金属硫化物/金属硒化物（SnS / SnSe 2）分层阳极具有出色的倍率性能，其中10 A g –1相对于0.1 A g –1的归一化容量为45.6％。在这项工作中提出的设计策略有助于为高级电池系统设计高速率性能的阳极。
更新日期：2020-08-12
中文翻译：
通过构建高性能钠离子电池阳极的金属硫化物/金属硒化物异质结构来构建快速扩散通道。
异质结构工程是改善钠离子电池（SIB）阳极缓慢动力学的最有前途的修饰策略之一。在这里，我们报告系统研究不同类型的异质结构界面的放电产物（Na 2 O，Na 2 S，Na 2 Se）对速率性能的影响。第一性原理计算表明，Na 2 S / Na 2 Se界面在三种界面结构（Na 2 O / Na 2 S，Na 2 O / Na 2 Se，和Na 2 S / Na 2（Se），因为其记录的界面变形最小，相似的电负性和晶格常数。实验证据证实，金属硫化物/金属硒化物（SnS / SnSe 2）分层阳极具有出色的倍率性能，其中10 A g –1相对于0.1 A g –1的归一化容量为45.6％。在这项工作中提出的设计策略有助于为高级电池系统设计高速率性能的阳极。
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