钠离子电池（SIBs）具有一定的成本优势，有望取代锂离子电池（LIBs）成为下一代电化学储能器件。然而，由于离子半径较大，Na⁺在负极材料中的反应动力学比较缓慢。SnS₂ 是一种有吸引力的 SIB 负极材料，其具有大的层间距和高容量的合金化反应。煅烧通常用于提高 SnS₂ 的结晶度，这会影响 Na⁺反应动力学，尤其是赝电容存储。然而，过高的温度可能会损坏精心设计的 SnS₂ 纳米结构。

近日，西安交通大学Xin Xu，Yonghong Cheng，Chao Wu制备了在具有高导电性的 Zn-、N-和 S 掺杂碳骨架 （ZnNS）上生长的 2D-SnS₂ 纳米片。

文章要点

1）研究人员选择常见的 SnS2 煅烧温度范围内的三个典型温度（300、350 和 400 °C）来研究它们对 Na⁺ 储存能力和反应动力学的影响（表示为 SnS₂@ZnNS-300、SnS₂@ZnNS-350 和 SnS₂@ZnNS-400）。结果表明，与 SnS₂@ZnNS-300 和 SnS₂@ZnNS-400 相比，SnS₂@ZnNS-350 负极表现出更高的循环容量和倍率容量，这归因于更高的结晶度和完整的纳米结构增强了赝电容Na⁺储存。

2）密度泛函理论 (DFT) 计算结果显示，SnS₂ 中均匀取向的晶体结构可以降低 Na⁺在表面和夹层之间的扩散能，从而加快反应动力学。

参考文献

Yuan Gao, et al, Balanced Crystallinity and Nanostructure for SnS₂ Nanosheets through Optimized Calcination Temperature toward Enhanced Pseudocapacitive Na⁺ Storage, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c05561

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05561