近日,在山东大学结构成分与物性测量平台电子显微中心球差校正透射电镜团队的技术支撑下,山东大学化学与化工学院熊胜林教授(国家级领军人才)团队在国际知名期刊Nature Communications发表了题为“Engineering twin structures and substitutional dopants in ZnSe0.7Te0.3anode materials for enhanced sodium storage performance”的研究论文。山东大学化学与化工学院熊胜林教授、奚宝娟教授和宋克鹏研究员为共同通讯作者,化学与化工学院宗金贵博士为第一作者,山东大学为第一通讯单位。
与锂离子电池(LIBs)相比,钠离子电池(SIBs)因其资源储量丰富且具有较高的经济效益,成为具有巨大潜力的储能技术。通过缺陷工程构筑材料是提高钠离子电池电化学性能的一种常用手段。深入研究缺陷的形成机制及其在充放电过程中的影响和转变具有重要意义。通过掺杂零维Te杂原子,在ZnSe0.7Te0.3纳米晶中引入了二维孪晶界。通过球差电镜从原子尺度观察发现Te掺杂物位于ZnSe晶格中,且证明了Te杂原子部分取代了Se原子,从而促进了孪晶结构的形成。随着孪晶界(TBs)的增加,钠离子扩散能垒大大降低,促进了钠离子扩散动力学。这项工作揭示了点缺陷对孪晶面缺陷形成的作用机制以及对电化学性能的协同效应。

ZnSe0.7Te0.3纳米晶中二维孪晶界原子结构和原子级分辨的元素成分分布
注:文中图片来源于山东大学化学与化工学院熊胜林教授团队发表的论文:“Engineering twin structures and substitutional dopants in ZnSe0.7Te0.3anode materials for enhanced sodium storage performance”。
论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-59707-0
上述研究成果中的重要组成部分,ZnSe0.7Te0.3纳米晶中二维孪晶界原子结构和原子级分辨的元素成分分布是在电子显微中心球差校正透射电镜技术团队的支撑下完成。球差校正电镜技术团队为本研究工作提供了透射电子显微学数据处理和分析支持。
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