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在溶剂热条件下，使用 SnCl 4 和 LiNH 2 前体，开发了一种合成尖晶石结构 Sn 3 N 4 的简单且可扩展的新方法。生产了晶粒尺寸 <10 nm 的纳米晶体 Sn 3 N 4，并作为钠半电池的阳极材料进行了测试，结果表明，在 50 次循环中测得的可逆（脱钠）容量非常高，约为 850 mA hg -1，这是除钠本身之外的钠阳极的最高可逆容量。原位 X 射线吸收光谱和 X 射线衍射表明，电化学反应是可逆的，并且 Sn 3 N 4 在重新氧化后会恢复。X 射线衍射表明，与 Sn 3 N 4 反射相关的峰在放电（还原）过程中变窄，证明较小的 Sn 3 N 4 颗粒主要参与电化学反应，并且峰的加宽在氧化后可以可逆地恢复。近边 X 射线吸收数据 (XANES) 分析表明，Sn 的氧化态在还原过程中降低，在氧化过程中几乎恢复到初始值。DFT 计算表明，Na 插入 Sn3N4 表面，然后用 Na 取代四面体 Sn 在能量上是有利的，而从还原电极的扩展 X 射线吸收精细结构 (EXAFS) 测量分析中获得了四面体 Sn 从尖晶石 Sn3N4 结构中去除的证据，这也表明氧化结束时恢复了原始结构。DFT 还表明，Na 取代 Sn 仅在 Sn3N4 表面有利（对块状 Sn3N4 不起作用），这与电化学表征一致，即控制纳米颗粒尺寸对于充分利用 Sn3N4（从而实现高容量）至关重要。
材料化学 A - ePrints Soton
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