双稳态三维蜂窝状MXene/普鲁士蓝类似复合材料在高性能水基钠离子电池中的应用

本文提出三维蜂巢状MXene（HMX）作为钠钴六氰合铁酸盐（NaCoHCF）基体，通过导电网络与应力缓冲结构抑制电极退化，实现半电池容量123.7 mAh g?1和10,000次循环后82.4%容量保持率，全电池容量107.5 mAh g?1并保持94.4%循环稳定性，DFT验证了界面耦合机制。

　　

水基钠离子电池（ASIBs）面临的主要问题在于循环寿命短和容量低，这主要是由于电极材料结构不稳定所致。本文设计了一种稳定的三维（3D）蜂窝状MXene（HMX）框架作为钠钴六氰铁酸盐（NaCoHCF）的载体材料，使其能够作为高性能正极在ASIBs中发挥作用，通过其相互连接的导电结构实现高效的钠离子存储。HMX载体既起到了导电缓冲的作用，又抑制了NaCoHCF的晶体结构变形，防止了纳米颗粒的团聚，并形成了电子传输网络。关键的是，蜂窝状结构不仅避免了MXene层间的堆叠，还通过其曲折的多向通道暴露出了丰富的可离子访问活性位点。得益于这种复合结构的协同优势，基于NaCoHCF/HMX的半电池在0.1 A g^{–1–1–1₂(PO₄)₃@C在2500次循环后仍保持了94.4%的容量保持率，并在1.0 A g–1–1}