二氮化三鉬納米綫在鈉離子電池中如何應用？

有序介孔二氮化三鉬納米綫因具有較高的比容量、較長的循環壽命、良好的倍率性能和電化學性能等特點，而深受儲能研究者的歡迎，被認爲是一種極具有實際應用價值的鈉離子電池負極材料，能有效解决現有鈉電池的不足。

作爲一種綠色能源存儲裝置，鋰離子電池雖然已廣泛應用于人們的日常生活，但是由于鋰資源有限和鋰價格不斷上升，所以其逐漸被燃料電池和鈉電池所取代。與鋰電池相比，鈉電池不僅可以像鋰電池一樣穩定安全的工作，還有更低生産成本，因爲鈉的來源比鋰的更爲廣泛和豐富。

但是，鈉離子的離子半徑是鋰離子半徑的1.43倍，導致鈉離子的擴散速率較慢，所以目前應用比較成熟的商業石墨難以作爲鈉離子電池的負極材料，這限制了其在便携設備和混合動力汽車中的應用。因此，開發一種作爲高容量、高功率、長的循環壽命的鈉離子電池的負極材料成爲目前亟待解决的關鍵問題。

近年來，納米材料憑藉著其高比表面積和高反應活性等特點，深受電化學及能源領域的高度關注。與普通電極材料相比，經過納米化後的電極材料與電解液的接觸面積更大，離子脫嵌距離更短，因而更能實現高倍率充放電性能。另外，納米結構穩定，同樣能使電池擁有更長的壽命。

過渡金屬氮化鉬因具有高的電子導電性、高的理論比容量和贋電容特性，被認爲是一種潜在的負極材料。但是，一般的過渡金屬氮化鉬在循環過程中體積容易膨脹，而且實際容量不高，導致電池循環穩定性較差和續航時間較短。

有鑒于此，研究者就設計合成了有序介孔的二氮化三鉬納米綫作爲鈉離子電池負極材料。介孔納米綫巨大的比表面積，能有效增加電解液和電極材料的接觸面積，同時一維的納米綫結構可保證良好的電子輸運；微小的納米綫結構，能大幅度縮短鈉離子的擴散距離，實現優良的倍率性能；納米綫上均勻分布的有序介孔，可以有效地釋放充放電過程中因材料膨脹收縮而造成的內部應力，有效地阻止了電極材料在循環過程中的結構坍塌，提高了材料的循環穩定性。

總的來說，有序介孔二氮化三鉬納米綫作爲鈉離子電池負極材料時，能展示出優异的倍率性能與循環穩定性。

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