NML综述 | 核-壳纳米结构：高性能锂/钠离子电池负极材料

1   总结了近年来核–壳（Yolk-shell，Y-S）纳米结构负极材料的开发，及其在增强LIBs和SIBs电化学性能方面的作用。

2    总结了形状和组分可控的各种新颖球状、多面体结构、棒状Y-S纳米结构的开发研究进展。

3    详细讨论了这些新颖Y-S纳米结构对LIBs和SIBs电化学性能的强化作用。

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内容简介

电子科技大学王志明教授等人总结了结构和成分可控的各种新型球形、多面体形、棒状Y-S结构的研究进展。详细讨论了基于这些新颖Y-S结构的负极材料在提高LIBs和SIBs电化学性能方面的应用和强化机制，并展望了今后的研究方向。

1  核-壳纳米结构的开发

中空核-壳（YS）结构在药物递送，传感器，催化剂，LIBs和SIBs方面的应用引起了广泛关注。与紧密接触的核/壳结构不同，典型的球形YS结构类似于青蛙内部的空洞结构，为核提供可移动空间。

在用作LIBs和SIBs负极材料时，YS结构材料由于其特殊的缓冲空间，大表面积和扩散距离短等许多优点而具有改善电化学性能的特性。YS结构材料的空隙空间可以解决体积膨胀的问题并且避免在充电/放电过程中的团聚问题。

YS结构材料首次由Hyeon等人通过二氧化硅模板法合成。YS结构的初步研究集中在球形结构。随着不同合成方法的发展，如选择性蚀刻，自模板法，奥斯特瓦尔德熟化和柯肯德尔效应，可制备出各种类型的YS结构。

2  多面体形核-壳纳米结构

YS多面体可以分为五面体，六面体，八面体和十二面体。

Liu等人成功合成了Fe₃O₄@C 核壳纳米六面体。聚多巴胺（PDA）包裹了尺寸为530 nm的Fe₂O₃纳米立方体。煅烧后，由于奥斯特瓦尔德熟化效应，Fe₂O₃@PDA变为Fe₃O₄@C并在核和壳之间产生内部空隙空间。蚀刻后，空隙空间扩大。

核-壳纳米结构与LIBs电化学性能

主要研究方向：

化合物半导体纳米材料分子束外延生长和表征，光电原型器件设计和制备。

课题组主页：http://icam.uestc.edu.cn/members/director/

1  双模式成像和pH/近红外响应药物输送：新型金纳米棒@聚丙烯酸/磷酸钙核壳纳米结构

2  Cu@CuS核壳纳米结构：形貌调控及高效光催化性能

3  NML研究论文 | 高性能钠离子电池负极材料：rGO@FeS2复合材料

4  上海交通大学郭守武教授课题组：石墨烯和磷酸铁锂复合材料作为锂离子电池阳极材料的微型综述

5  无模板合成Sb2S3空心微球：高性能锂电/钠电负极材料

6  NiFe2O4/膨胀石墨：一种高效储锂纳米复合材料电极

7 NML: 硅负极材料锂离子电池综述

8  NML独家报道：石墨烯磷酸铁锂复合材料制备锂离子电池阳极综述

Impact Factor:4.849

Nano-Micro Letters 是上海交通大学主办的英文学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯，在 Springer 开放获取（open-access）出版。可免费获取全文，欢迎关注和投稿。