钠离子电池(SIBs)因其在大规模储能技术中的潜在应用而受到广泛关注。
近日,吉林大学蒋青,杨春成报道了将Fe7S8纳米粒子包裹在三维(3D)互联的掺氮碳纳米纤维(Fe7S8/N-CNFs)中。
文章要点
1)这种独特的杂化材料具有以下优点:i)金属-有机骨架(MOF)制备的Fe7S8纳米粒子(平均直径17 nm),可以在充放电过程中促进活性物质的利用,缩短Na+的扩散距离;ii)由1D高电导率碳纳米纤维和3D高比表面积碳纳米笼组成的3D碳网络,增强了电极的导电性,为电解液扩散提供了有效的途径,并为Na+的储存提供了有效的途径;iii)碳纳米纤维的弹性结构。
2)实验结果显示,作为SIBs负极,Fe7S8/N-CNFs表现出优异的长期循环稳定性(1 A g-1下,2000次循环后为472.1 mAh g−1)。以Fe7S8/N-CNFs为负极,Na3V2(PO4)3/C为正极组装的钠离子全电池具有优异的电化学性能。此外,Fe7S8/N-CNFs杂化材料还具有通用性强、操作简单、成本低、产率高等优点,在实际应用中显示出巨大的潜力。
参考文献
Yu Wang, et al, MOF-Derived Fe7S8 Nanoparticles/N-Doped Carbon Nanofibers as an Ultra-Stable Anode for Sodium-Ion Batteries, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202102349
https://doi.org/10.1002/smll.202102349