近日，国际能源期刊《Journal of Materials Chemistry A》将我院王舜教授、赵世强副教授指导的研究论文“A Robust Solvothermal-Driven Solid-to-Solid Transition Route from Micron SnC₂O₄ to Tartaric Acid-Capped Nano SnO₂ Anchored on Graphene for Superior Lithium and Sodium Storage”选为期刊封面文章。

论文报道了一种酒石酸（TA）纳米颗粒表面稳定剂辅助溶剂热驱动草酸锡（SnC₂O₄）微米棒逐步转化生长二氧化锡（SnO₂）纳米颗粒的一种简易高效合成策略。溶剂热驱动固相转化策略（SDSST）减缓了SnO₂纳米颗粒在SnC₂O₄微米棒表面原位生长的速率，获得粒径约为13±10nm的超小SnO₂纳米颗粒。TA分子对新生成的SnO₂纳米颗粒的表面络合吸附稳定作用，阻碍了其进一步团聚长大。TA分子修饰的SnO2纳米颗粒在氧化石墨烯（GO）水分散液中展现出优异的分散性，实现SnO₂纳米颗粒在GO纳米片上的均匀锚嵌，经逐层组装后获得SnO₂ NPs@rGO层状纳米复合材料。表面有机分子修饰、超小纳米粒径和紧密石墨烯封装，显著提升了SnO₂ NPs@rGO的导电性和结构稳定性，强力抑制了电化学反应过程中Sn纳米晶区的粗化，实现了其作为锂离子电池负极的超高理论储锂容量，及作为钠离子电池负极的杰出循环稳定性。基于系统的HRTEM、XPS、阻抗、循环伏安、充放电平台等测试结果分析，深入揭示了SnO₂的三步可逆储锂反应机理，证实了SnO₂的储钠机理以SnO与Sn的可逆转化为主要反应、以Sn的合金化-去合金化为次要反应。

该研究成果有如下关键创新意义：（1）简易方法制备的SnO₂ NPs@rGO层状纳米复合材料可作为一种锂/钠离子电池潜在高性能负极材料；（2）对材料电化学性能提升机制、储能机理的深入探究将对新型高性能电极的开发具有一定借鉴意义；（3）提出的溶剂热驱动固-固转化（SDSST）策略可作为一种纳米功能材料的简便高效合成策略，即在络合功能有机分子作为纳米颗粒表面稳定剂辅助下，特定反应条件驱动亚稳态固相前驱体表面原位逐步生长具有出色稳定性和分散性的纳米尺度颗粒。

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