电子堆积工程调控二硒化镍纳米片助力具有快速动力学的钠离子电池（英文）

作者：刘静; 谢娟; 董慧龙; 魏怀鑫; 孙陈诚^*; 杨骏^*; 耿洪波^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(01): 69-78.

近年来,钠离子电池电极材料引起了研究者们极大的兴趣.过渡金属硒化物具有高钠离子存储容量,是一种具有前景的钠离子电池负极材料.然而,该类材料较低的电导率以及钠离子脱嵌过程中巨大的体积膨胀,导致了其较差的钠离子电池倍率性能和循环寿命.本工作采用二维的双金属有机框架材料为模板,设计制造了多孔铁掺杂NiSe2纳米片材料(Fe-NiSe2@C NSs),该结构具有充分暴露的活性位点,增强的电导率,丰富的空隙和短电子传输路径,易于适应钠离子脱嵌带来的体积膨胀应力,并具有快速的电荷转移动力学.作为钠离子电池负极材料时,Fe-NiSe2@C NSs表现出高比容量(5 A g-1电流密度下为302 mA h g-1)和优异的循环稳定性(5 A g-1的电流密度下循环1000圈容量保持率为99%).此外,该材料在与Na3V2(PO4)2O2F正极材料组成的钠离子全电池中也表现出了高能量密度(107 W h kg-1).大量非原位表征和理论计算进一步验证了Fe掺杂使电子密度增大,对于提升Fe-NiSe2@C NSs的钠离子电池综合性能具有重要意义.本研究为制备高性能钠离子电池电极材料提供了新思路.