​南通大学/港城大Adv. Sci.：快充纤维基电极，20C循环10000次！

由于块体材料中离子/电子转移动力学迟缓以及活性材料碎裂，开发具有超快充电和大量储能的转换型阳极具有相当大的挑战性。

图1. 材料制备及表征

南通大学葛明政、张伟、香港城市大学Dong Lv等结合静电纺丝、碳化和硫化技术，开发出了具有快速充电、大容量和长寿命的中空多孔碳纳米纤维包裹SnS₂纳米片复合电极（SnS₂@N-HPCNFs）。

研究显示，一维（1D）内部中空空间容纳了SnS₂纳米片巨大的体积变化，而其表面的外部多孔性则促进了离子的快速扩散。同时，三维氮掺杂的碳纳米纤维网络不仅提供了快速的电子传递途径，还减少了电荷载流子的传输载体，并增强了SnS₂@N-HPCNFs异质界面对锂离子的吸附。此外，少层SnS₂纳米片还增强了反应动力学，并做出了赝电容贡献。

图2. 动力学研究

因此，SnS₂@N-HPCNFs电极在0.1C时的比容量高达1935.50 mAh g^-1，在1C到 30C之间具有优异的倍率能力；此外，它在30C（≈19.20 A g^-1）时具有289.6 mAh g^-1的超高倍率容量，并表现出卓越的循环稳定性，即使在20C下循环3000次后，容量保持率仍高达84%，循环寿命长达10000次。这项工作为构建用于快速充电储能设备的高离子/电子导电性电极提供了深刻的见解。

图3. SnS₂@N-HPCNFs电极的电化学性能研究

Fast Energy Storage of SnS2 Anode Nanoconfined in Hollow Porous Carbon Nanofibers for Lithium-Ion Batteries. Advanced Science 2023. DOI: 10.1002/advs.202306711