硫掺杂碳包覆Fe0.95S1.05纳米球复合材料的储钠性能

肖雪 李佳纯 孟祥桐 邱介山

引用本文: 肖雪, 李佳纯, 孟祥桐, 邱介山. 硫掺杂碳包覆Fe0.95S1.05纳米球复合材料的储钠性能[J]. 物理化学学报, 2024, 40(6): 230700. doi: 10.3866/PKU.WHXB202307006 shu
Citation:  Xue Xiao, Jiachun Li, Xiangtong Meng, Jieshan Qiu. Sulfur-Doped Carbon-Coated Fe0.95S1.05 Nanospheres as Anodes for High-Performance Sodium Storage[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2024, 40(6): 230700. doi: 10.3866/PKU.WHXB202307006 shu

硫掺杂碳包覆Fe0.95S1.05纳米球复合材料的储钠性能

    通讯作者: 孟祥桐, mengxt@mail.buct.edu.cn; 邱介山, qiujs@mail.buct.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 52002014

    国家自然科学基金 U2003216

    广西自然科学基金 2021GXNSFAA220018

    深圳市科创项目 CJGJZD20210408092801005

摘要: 铁硫化物因其较高的理论容量,被认为是一种很有前途的钠离子电池负极材料。然而,铁硫化物在充放电过程中存在较大的体积变化,导致其倍率性能和稳定性较差。本文通过简单的一步法策略,制备了一种具有三维簇状结构的硫掺杂碳包覆的Fe0.95S1.05纳米球(Fe0.95S1.05@SC),并研究了其储钠性能。硫掺杂碳层可提高材料的导电率,缓解Fe0.95S1.05纳米球在反应过程中产生的体积膨胀,故提升了材料的稳定性。Fe0.95S1.05@SC的相互贯通的簇状结构,为电子和离子的传输提供了通道,使材料具备优异的倍率性能。在半电池体系中,Fe0.95S1.05@SC在0.1 A∙g−1下循环100圈后,保留614.7 mAh∙g−1的高比容量,10 A∙g−1下比容量仍可以达到235.7 mAh∙g−1。在全电池体系中,在0.1和10 A∙g−1时,Fe0.95S1.05@SC的可逆容量分别为482.8和288.3 mAh∙g−1。该材料具有良好电化学性能,在钠离子电池中具有广阔的应用前景。

English

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  • 发布日期:  2024-06-15
  • 收稿日期:  2023-07-03
  • 接受日期:  2023-08-05
  • 修回日期:  2023-08-04
  • 网络出版日期:  2023-08-10
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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