大家好，我是李欣研，來(lái)自電子科技大學(xué)的一名博士生，導師陳俊松教授。我的主要研究方向是新能源二次電池，很榮幸能獲得飛納電鏡的這次評獎，這次我獲獎的文章是 Efficient Stress Dissipation in Well-Aligned Pyramidal SbSn Alloy Nanoarrays for Robust Sodium Storage。

本篇文章主要聚焦在改善鈉離子電池負極合金材料由于體積膨脹帶來(lái)的穩定性差的問(wèn)題，我們這篇文章有以下幾個(gè)亮點(diǎn)：

亮點(diǎn)一：

SbSn 二元合金具有*的 3D 金字塔結構，它在充分展現合金型負極材料高容量特點(diǎn)的同時(shí)擁有較好的循環(huán)穩定性。

SbSn 納米陣列的SEM 電鏡圖（飛納電鏡拍攝，側視圖）

亮點(diǎn)二：

利用密度泛函理論計算證明了與單金屬相比，該二元合金提供了更高的 Na+ 擴散效率，并且退火后形成的“合金膠"有效增強了導電基底和 SbSn 之間相互作用，從而避免了活性物質(zhì)從集流體上脫落，保證了二者之間的穩定接觸。

基于 DFT（密度泛函理論）理論計算：a) Sb-SbCu、Sn-SnCu 和 SbSn-SbSnCu 三種含 Na 遷移路徑的模型；b) 不同遷移模型中 Na 擴散的能量；c) Sb-SbCu、Sn-SnCu 和 SbSn-SbSnCu 的態(tài)密度。 虛線(xiàn)表示 d 波段中心在每一個(gè)系統；d) SbCu、SnCu、SbSnCu、Cu 的幾何優(yōu)化模型及其對應的結合能。

亮點(diǎn)三：

基于有限元分析表明當前三角形幾何形狀能夠提供更短的 Na+ 擴散路徑，使其在吸附更多鈉離子的同時(shí)具有較小的濃度梯度和更均勻的應力分布，這將有利于高倍率下的充放電性能以及對 Na+合金/去合金過(guò)程中所產(chǎn)生的結構應力的即時(shí)消散。我們通過(guò)組分和結構的調整實(shí)現了較好的循環(huán)穩定性和倍率性能。

對相同底部長(cháng)度和高度下不同形狀的 Na+ 離子濃度和應力分布進(jìn)行了有限元分析；a)  Na+ 離子濃度分布; b) 三種形狀的應力分布；c) 底部角落最大局部應力的放大圖；d) 三種形態(tài)的分布；e) 平均 Na+ 離子濃度的對比；f) 三種形狀的局部最大應力對比

其中，比較重要的形貌表征就是通過(guò)飛鈉電鏡實(shí)現的，它將我們合成的三角形貌很好地呈現了出來(lái)，通過(guò)拍攝正面和截面的圖像，我們可以看到生長(cháng)的合金由一個(gè)個(gè)小的三角形組成，并且排列的非常整齊。

SbSn 納米陣列的合成過(guò)程示意圖

SbSn 納米陣列的 SEM 圖（飛納電鏡拍攝）：俯視圖（b,c）和側視圖（d,e）

由于合金膠是在集流體和活性物質(zhì)底部，所以表征起來(lái)有一定的困難，飛鈉電鏡能譜 Mapping 測試和截面測樣功能，使得這一問(wèn)題得到了很好的解決。

SbSn 納米陣列結構的能譜面掃 Mapping 結果

最后，感謝我們科研團隊老師和同學(xué)們的指導與幫助，也非常感謝飛鈉電鏡的技術(shù)支持。