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Small：Fe7S8/C@ZnS/N‐C@C双层壳材料高性能钠电池

纳米技术

2020-07-31

可控化学组成的多壳层结构材料目前受到广泛关注，这是由于其吸引人的电化学性能导致，有鉴于此，中国石油大学（华东）孙道峰、康文裴等报道了一种（MOF-on-MOF）MOF自模板方法合成秋葵结构双金属硫化物的多壳层材料Fe₇S₈/C@ZnS/N‐C@C，在该种材料中Fe₇S₈/C分布在核中，ZnS嵌在其中一层壳中。这种材料的MOF-on-MOF前体材料中是由MIL-53核和ZIF-8壳组成，并在外部通过层层自组装方法构建间苯二酚-甲醛层形成多层结构。在和硫粉进行加热煅烧处理过程后，得到了多级碳结构组成的材料，并且这种材料中具有丰富的内部界面，并且不同的活性物种分层分布。

本文要点：

（1）

这种材料展现了快速Na离子传输动力学，超高的赝电容，对体积变化的较高容忍度，分步钠插嵌反应动力学。当用于钠电池阳极材料时，这种Fe₇S₈/C@ZnS/N‐C@C材料展现了高于Fe₇S₈/C@ZnS/N‐C、Fe₇S₈/C、ZnS/N‐C等对比样品的性能，在5.0 A g^-1的电流密度中循环10000次后仍具有374.7 mAh g^-1的较高容量，平均每个循环过程中的衰减容量仅为0.00135 %。

（2）

作者认为这种MOF-on-MOF自模板方法为构建多壳层结构材料和控制活性物种分布提供了一个较好的方法，并有助于改善能源储存和转化方面的应用。