碳纤维中可控修饰FeV2S4及其高容量长寿命储钠研究(英文)

作者：李鹏超; 陈昌淼; 丁双双; 黄曌; 何宏程; 蔡孟秋; 蔡勇^*; 张明^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(06): 1355-1366.

拥有高比容量的金属硫化物作为负极材料在钠离子电池(SIBs)领域备受关注.FeV2S4作为一种典型的金属硫化物,由于体积变化大,存在容量衰减快、稳定性差的问题.本文利用氧化石墨烯(GO)实现了对FeV2S4纳米粒子尺寸和分布的调控,使其更好地包裹在碳纳米纤维(CNFs)中,从而制备了FeV2S4@[e-mail]2S4@GO@CNF负极与表面拥有更多粒子的FeV2S4@CNF负极相比具有更优异的Na+存储性能.FeV2S4@GO@CNF用于钠离子电池负极时,200次循环(0.1 A g-1)后容量仍然可保持在411 mA h g-1,500次循环(1 A g-1)后可保持在227 mA h g-1.此外,在0℃下,经过150次循环(0.1 A g-1)后,仍可以输出170.2 mA h g-1的容量.以FeV2S4@GO@CNF作为负极,Na3V2(PO4)3/C作为正极的全电池在0.5 A g-1下循环100次后,其容量达到164 mA h g-1.FeV2S4@GO@CNF表现出高比容量和稳定性,这是由于GO控制了FeV2S4的颗粒大小及其在CNFs中的分布,从而提高了FeV2S4@GO@CNF的稳定性.本研究为纳米CNF复合材料的制备提供了新思路.