西北大学Small：核壳CoSe2/WSe2异质结@碳作为钠离子电池先进负极材料

异质结具有电荷传递动力学快的优点，被认为是改善钠离子电池（SIBs）负极材料容量低、倍率性能差的有效策略。同时，碳质材料作为一种重要的添加剂，可以有效地改善复合材料的离子/电子导电性能，实现快速的离子传输和电荷传输。

在此，西北大学王惠教授、翟高红教授、刘肖杰副教授等人报道了以CoWO₄@PVP为前驱体，设计并合成了一种不同功函数的CoSe₂/WSe₂异质结@C，并将其均匀嵌在多孔的三维碳纳米片（CNs）中作为SIBs的负极材料。CoSe₂/WSe₂@C/CNs具有以下几个特性：

1）CoSe₂和WSe₂具有良好的导电性和合适的晶体结构，可用于储钠；

2）在CoSe₂/WSe₂异质结中引入多孔CNs和碳壳可以有效缓解Na⁺插入和提取过程中的体积膨胀，为CoSe₂/WSe₂异质结提供Na⁺传输通道并加速Na⁺传输；

3）CoSe₂/WSe₂异质结可以在材料的相界产生晶格缺陷和畸变，通过调节表面反应动力学来改善电化学性能。同时，电子在相界的重新分布会增加钠离子的吸附位置。

图1. CoSe₂/WSe₂@C/CNs的合成示意图

正如预期的那样，CoSe₂/WSe₂@C/CNs负极在100次循环后表现出625 mA h g^-1（@0.1 A g^-1）的优异倍率性能，200次循环后稳定容量为501.9 mA h g^-1（@0.1 A g^-1）。

此外，作者结合DFT计算、非原位XRD、拉曼光谱、EIS谱、HRTEM和非原位选区电子衍射(SAED)实验，提出并探讨了CoSe₂/WSe₂@C/CNs的储钠机理和相变规律。这种新颖的设计和简便的合成方法有望应用于SIBs的其他金属氧化物/硫化物的异质结设计。

图2. CoSe₂/WSe₂@C/CNs负极的电化学性能

Core-Shell CoSe₂/WSe₂ Heterostructures@Carbon in Porous Carbon Nanosheets as Advanced Anode for Sodium Ion Batteries, Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202103005

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西北大学Small：核壳CoSe2/WSe2异质结@碳作为钠离子电池先进负极材料

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