吉大蒋青/杨春成Small：MOF衍生的Fe7S8纳米粒子/N掺杂碳纳米纤维作为钠离子电池的超稳定负极

钠离子电池（SIBs）因其在大规模储能系统中的潜在应用而引起广泛关注。

吉林大学蒋青、杨春成等人通过静电纺丝设计并合成了Fe₇S₈纳米颗粒/N掺杂碳纳米纤维 (Fe₇S₈/N-CNFs) 的混合物，以作为SIBs的负极。

这种独特的混合物具有以下优点：

i)金属有机骨架(MOF)衍生的Fe₇S₈纳米粒子（平均直径为17 nm），可以促进充电/放电过程中活性材料的利用并缩短Na⁺扩散距离；

ii)由一维高导电性碳纳米纤维和3D高比表面积碳纳米笼构成的3D碳网络，提高了电极的导电性，并为电解液扩散提供了有效的途径，同时为Na⁺存储提供了众多活性位点；

iii) 碳纳米纤维的弹性结构确保了Fe₇S₈纳米粒子的均匀分散，以抑制它们的自团聚和大体积膨胀。

图1 Fe₇S₈/N-CNFs的制备示意图

因此，作为SIBs的负极，Fe₇S₈/N-CNFs在0.2 A g^-1下循环100次后表现出649.9 mAh g^-1的高可逆容量，在1 A g^-1下2000次循环中表现出具有优异的循环稳定性，每圈衰减容量仅为0.00302%。此外，Fe₇S₈/N-CNFs复合物还具有通用性、简单性、易操作性、低成本和高产率等优点，显示出巨大的实际应用潜力。

图2 电化学性能

MOF-Derived Fe7S8 Nanoparticles/N-Doped Carbon Nanofibers as an Ultra-Stable Anode for Sodium-Ion Batteries. Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202102349

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吉大蒋青/杨春成Small：MOF衍生的Fe7S8纳米粒子/N掺杂碳纳米纤维作为钠离子电池的超稳定负极

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