Small Methods:锡出硒进,二烯合璧,降垒增速,益锂利钠

二维异质结通常是由不同类型的二维单元组成的,由于其优异的物理化学性质,可以用于电子,光电子以及储能等多种领域。二维异质结可以实现超快的层间电子/离子转移和较强的层间耦合作用。在可充电电池领域,通过集成两个二维活性单元而形成的二维异质结,比如二维硒化锡衍生的异质结,可以促进界面离子传输并实现高容量和高速率的离子存储。然而,大规模制备二维硒化锡依然面临巨大挑战,严重阻碍了其潜在的电池应用。

近日,来自昆士兰科技大学孙子其教授、梅俊博士等人提出了一种从MAX相提取锡用于合成大尺寸二维硒化锡的新策略。具体来说,通过将含锡的MAX相 (V2SnC)和硒源进行热还原处理可以得到硒化锡块体。然后经过液相剥离后,就可以得到的具有较大尺寸和原子级厚度的二维硒化锡纳米片。进而,通过与二维石墨烯耦合形成硒化锡/石墨烯异质结电极,实现了具有超低的表面/界面离子传输能垒的优异锂/钠离子存储性能。通过实验以及理论证实,该实验设计的优势主要包括:通过使用固态MAX相制备二维硒化锡的方法简单且易于放大;二维硒化锡/石墨烯异质结之间的欧姆接触特性有利于电子转移;二维硒化锡/石墨烯异质结的活性表面和充足的层间可以促进电化学锂/钠离子的传输和存储;二维硒化锡/石墨烯异质膜可以直接用作工作电极,无需任何额外的添加剂或集流体。这种创新的合成策略为新兴的二维异质结构在电化学储能中的实际应用提供了更多选择。

【图1】二维硒化锡/石墨烯异质结的制备。

论文信息:

MAX-phase Derived Tin Diselenide for 2D/2D Heterostructures with Ultralow Surface/Interface Transport Barriers toward Li-/Na-ions Storage

J Mei*, J. Shang, C. Zhang, D. Qi, L. Kou, B. Wijerathne, C. Hu, T. Liao, J. MacLeod, Z. Sun*

Small Methods

DOI: 10.1002/smtd.202200658

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202200658