中科大/北航EnSM：MoS2@CoS2中空纳米纤维用于钠离子存储

合理的空间纳米结构和异质性是提高钠离子电池电极材料反应可逆性和动力学的有效途径。然而，如何合理设计和合成同时具有所需异质成分和适当空心结构的SIBs电极材料仍然是一个巨大的挑战。

在此，中国科学技术大学余彦，北京航空航天大学赵勇、张千帆等人通过简单的静电纺丝、热解和硫化等工艺设计了MoS₂@CoS₂异质结构管中管中空纳米纤维。具体而言，独特的双壁管状结构和丰富的MoS₂@CoS₂异质界面，可有效避免反应过程中的体积变化，加快电解质的整体渗透。形成MoS₂@CoS₂异质结引入内置电场可提高钠离子的吸附能，降低钠离子的迁移能垒。

独特的空心结构和非均相成分之间的协同作用可增强钠存储，具有显著的可逆容量(0.5 A g^-1时为858.3 mAh g^-1)、高倍率性能(5 A g^-1时为555.7 mAh g^-1)和优异的长期循环稳定性(8 A g^-1时，1400次循环后为399.6 mAh g^-1)。

图1. 制备流程

总之，该工作采用静电纺丝和煅烧法制备了MoS₂@CoS₂异质管中管中空纳米纤维。分层中空结构和丰富的MoS₂@CoS₂异质界面的协同作用，不仅有效缓解了循环过程中的体积变化，而且有利于电解质的渗透和离子的运输。作为SIBs的负极，MoS₂@CoS₂空心纳米纤维电极表现出优异的Na存储性能，在8 A g⁻¹下，1400次循环后，Na存储容量达到399.6 mAh g⁻¹。当与NVP正极耦合时，全电池在0.5 A g⁻¹下经过100次循环后具有392.7 mAh g⁻¹的高放电容量。因此，该工作为实现SIBs高性能负极的合理设计提供了见解。

图2. 电池性能

MoS2@CoS2 Heterostructured Tube-in-tube Hollow Nanofibers with Enhanced Reaction Reversibility and Kinetics for Sodium-Ion Storage, Energy Storage Materials 2023 DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103170

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