內容簡述：

近日，《化學工程雜志》(Chem Eng J)發表了beat365肖圍教授課題組最新研究成果，報道了構建異質結構誘導氧空位提升錫基負極材料儲鋰性能的新策略。

論文題目為“Constructing heterojunction-induced oxygen vacancies of N-doped carbon-encapsulated Sn/SnOx microplates for boosting lithium storage capability”，碩士研究生聶淑晴為論文第一作者，肖圍教授為論文共同通訊作者。

隨著儲能設備、新能源汽車產業的蓬勃發展以及消費電子領域的更新換代，對鋰離子電池提出了更高的要求。傳統的石墨負極材料比容量較低，難以滿足高容量需求，錫基材料以其高容量等諸多優勢成為下一代負極材料的有力競爭者。但其在充放電過程中存在嚴重體積膨脹效應，最高嵌鋰態時，面膨脹為130 %，體積膨脹為260 %，導致容量衰減。

基于以上挑戰，肖圍教授課題組通過控溫燒結構建金屬-金屬氧化物異質結，進一步選用導電聚合物進行原位包覆，探究了煅燒溫度以及聚合物包覆量對錫基氧化物異質結構的影響。結果表明，微米片狀SnO經過控溫燒結后成功形成Sn/SnO_x異質結構，材料導電性及氧空位濃度顯著增加。Sn/SnO_x@NC-2電極組裝的電池表現出優異的循環性能，0.1 A/g，循環110次，放電比容量為730.4 mAh g^-1，容量保持率為98.3 %；1.0 A/g，循環500次，放電比容量仍具有487.3 mAh g^-1。異質結構及氧空位的引入有效地縮短了鋰離子擴散路徑，改善了界面電荷轉移，提高了電化學反應可逆性；導電聚合物的原位包覆不僅形成了有效的緩沖涂層，且進一步降低了氧空位的形成能，協同提升儲鋰能力。該研究為鋰離子電池錫基負極材料異質結構及氧空位的構建提供了參考。

      該研究工作得到了國家自然科學基金、湖北省杰出青年基金、荊州市科技計劃、湖北省青年拔尖人才培養計劃等項目的支持。

圖文摘要：

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152983