成果简介
可再充钠硒（Na-Se）电池由于其高能量密度和丰富的钠资源而受到越来越多的关注。然而，由于活性物质溶解、穿梭效应和硒阴极的体积变化，它们的使用寿命很短，阻碍了实际应用。本文，河北大学Dongdong Zhao等研究人员在《ACS Appl. Energy Mater》期刊发表名为“Amorphous Se Restrained by Biomass-Derived Defective Carbon for Stable Na–Se Batteries”的论文，研究报告了一种简单的策略，通过将非晶态硒限制到由杨树柳絮衍生的N/O掺杂缺陷碳基体中，显著提高硒阴极的循环稳定性(Se@NOPCC)。
密度泛函理论计算和实验结果表明，缺陷碳上的N/O活性位点能够与Se链和NaSe2/Na2Se排放产物形成强烈的化学亲和力，从而抑制穿梭效应和溶解问题。此外，嵌入分层多孔碳中的非晶态硒缓解了应变，并适应了钠化/脱钠过程中的巨大体积变化。因此,，设计的Se@NOPCC阴极在0.05 a g–1下的可逆容量为646 mAh g–1，在1.0 a g–1下的1600次循环中，其容量保持率为83.8%。这项工作为制造稳定的钠-硒电池提供了可能性，也将鼓励对能量应用组合进行更多的研究和生物质材料。
图文导读
图1、Se@NOPCC的合成工艺及形貌表征
