超薄N、S掺杂碳复合FeS_(2)的可控合成及储钠性能研究

作者：马存双; 万延华; 许永开; 陈卫华

来源：无机盐工业, 2022, 1-9.

DOI：10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0617

• 超薄碳层
• N、S掺杂
• FeS_(2)
• 钠离子电池
• 负极材料

钠离子电池（SIBs）因其地球丰度高、成本低在大规模储能领域具有广阔的应用前景。因此，探索潜在的适配钠离子电池电极材料具有重要的研究意义。其中，高容量转化型负极材料硫化铁因其元素丰度高、成本低、环境友好等优点备受关注。以活性大红染料为碳源，通过简单的溶剂去除和高温退火过程，合成了超薄N、S掺杂碳材料（厚度约为2 nm）包裹FeS_(2)微米颗粒的复合材料。三维连续的碳网络与杂原子掺杂能够协同促进快速的电子传导，可有效地缓解FeS_(2)储钠过程中的体积膨胀；同时，极低的碳含量（质量分数约为4%）有助于提升电极和电池的质量和体积能量密度。结果表明，FeS_(2)/N，S-C电极具有较高的可逆比容量（在0.1 A/g下，可逆比容量达758 mA·h/g）和优异的倍率性能（在10 A/g下，保持207 mA·h/g的可逆比容量）。本工作不仅提供了一种潜在的低成本钠离子电池复合负极材料，同时探索了高效N掺杂碳包覆新思路。

• 单位
  郑州大学