电子调制和结构设计具有多通道传输的二硒化钼应用于高性能钠离子电池（英文）

作者：吕成魁; 蔺春发; 董慧龙; 魏怀鑫^*; 杨骏^*; 耿洪波^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(11): 2997-3006.

由于钠资源储量丰富且价格低廉,钠离子电池(SIBs)可作为锂离子电池(LIBs)的有效替代品已成为共识.基于此,开发适合钠存储的电极材料是钠离子电池发展的关键.近年来,二维层状过渡金属硫属化物在能源和环境领域受到广泛关注.其中MoSe2,由于其宽的层间距和较高电导率,被认为是一种具有潜力的SIBs负极材料.本工作中,我们通过静电纺丝,硒化及碳化过程,设计制造了具有多通道电子传输路径的氮掺杂双碳壳层MoSe2纳米材料(MoSe2/MCFs@NC).此结构具有三维连通的导电网络,丰富的空隙和足够的电子传输路径,有助于适应钠离子脱嵌带来的体积膨胀应力,并加快电荷转移动力学.作为钠离子电池负极材料时,MoSe2/MCFs@NC表现出高的比容量(10 A g-1电流密度下为319 mA h g-1)和优异的循环稳定性(10 A g-1的电流密度下可循环1100圈).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卓越的性能.理论计算进一步验证了双碳壳层和MoSe2之间的强相互作用,对于提升MoSe2/MCFs@NC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.