【摘 要】
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近年来，随着锂离子电池的大规模发展和应用，锂资源短缺问题日益突出，钠离子电池凭借丰富的资源、低廉的成本等优势成为了锂离子电池的理想替代品。金属铋用作钠离子电池负极材料具有较大的体积比容量，又因为铋晶格特殊的层状结构，所以铋基负极材料引起科研人员的广泛关注。本文针对钠离子电池铋基负极材料在充放电过程中体积膨胀等问题，利用直流电弧放电法，制备了尺寸均匀的碳包覆铋(Bi@C)纳米复合材料和硒化铋与碳的复
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近年来，随着锂离子电池的大规模发展和应用，锂资源短缺问题日益突出，钠离子电池凭借丰富的资源、低廉的成本等优势成为了锂离子电池的理想替代品。金属铋用作钠离子电池负极材料具有较大的体积比容量，又因为铋晶格特殊的层状结构，所以铋基负极材料引起科研人员的广泛关注。本文针对钠离子电池铋基负极材料在充放电过程中体积膨胀等问题，利用直流电弧放电法，制备了尺寸均匀的碳包覆铋(Bi@C)纳米复合材料和硒化铋与碳的复合物(Bi2Se3/C)。这些电弧放电产物未经进一步修饰或任何其他处理，直接用作钠离子电池负极材料表现出优异的电化学性能。Bi@C负极在10Ag-1的电流密度下循环630圈后，具有291mAhg-1的可逆比容量，特别是Bi2Se3/C负极在10Ag-1的电流密度下循环1000圈后，仍具有370mAhg-1的可逆比容量。这表明这些铋基负极材料用作钠离子电池负极具有快速的充放电性能和较长的循环寿命，电化学测试证明这些优越的电化学性能与铋晶格的层状结构、赝电容属性以及与碳的复合结构有关。通过循环伏安法和半原位XRD测试研究了Bi@C负极储存钠离子的反应机理，电化学测试结果表明Bi@C负极对钠离子的储存是插层过程。
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