得益于高比容量、高电化学活性和各种电子性质等优点,过渡金属硒化物被认为是锂和钠离子存储的一种有前途的负极。然而,在循环过程中,其较差的电子传导性和巨大的体积膨胀严重制约了其电化学性能。在此,北京理工大学陈人杰教授、谢嫚副教授等人通过自组装和随后的硒化合成了锚定在石墨烯上的CoSe空心多面体 (CoSe/G) ,并将其用作储锂/钠负极。在CoSe/G复合材料中,通过高温原位硒化金属-有机骨架(MOFs)获得的CoSe纳米粒子分布在石墨烯片之间,实现了N元素掺杂,形成了具有化学键的坚固异质结构。原位XRD和非原位EIS测试技术以及动力学分析证明,独特的结构确保了结构的稳定性和金属离子的反应动力学。图1. SIBs负极的可能存储机制因此,CoSe/G 负极实现了优异的循环性能(在 0.1 A g-1下300 次循环后储锂容量为1259 mAh g-1,2 A g-1下600 次循环后储钠容量为214 mAh g-1)和倍率容量(在5 A g-1下储锂容量为732 mAh g-1,储钠容量为290 mAh g-1)。此外,NaNFM//CoSe/G全电池表现出出色的电化学性能,证明了CoSe/G负极的实用性。改进的碱离子存储电化学性能为构建面向高性能存储设备的MOF衍生物提供了新的见解。图2. NaNFM//CoSe/G全电池的电化学性能Cobalt Selenide Hollow Polyhedron Encapsulated in Graphene for High-Performance Lithium/Sodium Storage, Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202102893