钠（Na）离子基双离子电池（Na-DIBs）因其成本低、工作电压高、环保等优点而备受关注。然而，目前报道的负极材料具有容量有限，振实密度低等缺点，这无疑限制了Na-DIBs的进一步发展。
近日，吉林师范大学杨景海教授，中科院深圳先进技术研究院唐永炳研究员报道了将分子耦合和自组装策略相结合，构建了一种微米级碳球（WSe2/CS）上垂直排列的WSe2纳米片的微纳米层次化结构。
文章要点
1）研究人员选择盐酸多巴胺（C8H11NO2·HCl）为单体，二水合钨酸钠（Na2WO4·2H2O）为氧化剂，实现分子偶联和自组装过程。在这种情况下，在WO42−氧化剂存在下，多巴胺可以通过迈克尔加成反应或希夫碱反应被氧化聚合，同时WO42−通过与胺基团的螯合作用被还原到多巴胺上。结果，C8H11NO2·HCl与Na2WO4·2H2O在去离子水中混合后，形成了纳米片状锚定在碳球上的分级结构，经过后续的原位硒化处理，可以得到最终的微纳分级结构WSe2/CS。
2）在这种分层结构中，外层厚度较小的WSe2纳米片可以缩短Na+的传输路径，减缓Na+插/脱过程中的体积变化，而内部微米级的碳则提供导电支撑，有助于保持WSe2纳米片的结构稳定性，同时提高负极的总振实密度和电池的体积能量密度。
3）实验结果表明，微米级WSe2/CS的比容量达到了252.8 mAh g−1，循环1200次后容量保持率约为92%。此外，通过将这种WSe2/CS负极与环保型石墨正极配对，组装的Na-DIBs具有良好的循环性能，1000次循环后容量保持率达到85.6%，在目前所报道的Na-DIB中具有最佳的性能。
参考文献
Ge Zhang, et al, Molecular Coupling and Self-Assembly Strategy toward WSe2/Carbon Micro–Nano Hierarchical Structure for Elevated Sodium-Ion Storage, Small Methods 2021
DOI: 10.1002/smtd.202100374
https://doi.org/10.1002/smtd.202100374
