锂离子电池应用越来越贴近百姓生活，但地球上锂资源十分有限，且开采成本高。开发一种替代电池成为各国科学家努力的重要方向。钠资源丰富，开采费用仅为锂的百分之一，因而钠离子电池(SIBs)的研发成为科研人员争相“开垦”的领域。SIBs的性能基本上取决于所采用的电极材料，正极材料是组装全电池的重要一环，其性能优劣对于最终全电池的性能具有决定性的影响，由于插入尺寸较大的钠离子的困难，开发合适的正极材料(AMs)已成为制约SIBs发展的关键问题。近日，哈尔滨工业大学的于淼教授、Sun Ye和奥尔胡斯大学的Flemming Besenbacher课题组合作以植物生物质为原料，采用简便的溶剂热法制备了具有三维支架结构的硫掺杂碳纳米片材料（S-CNS）。在50 mA/g时，S-CNS具有高达605 mAh/g的可逆容量在10 mA/g时具有高达133 mAh/g的高倍率性能，在5 A/g时具有长期的循环稳定性(2000次循环后∼94%的保留率)，这些性能是目前为止基于从生物质基掺杂碳AMs的最佳结果之一。此外，这种电化学性能良好的S掺杂碳材料可以很容易地从各种植物废料中制备得到。这项工作为利用生物质和硫混合物制备高性能AMs提供了一个通用的策略，有利于进一步促进钠离子电池的实际应用。

Gongyuan Zhao, Dengfeng Yu, Hong Zhang, Feifei Sun, Jiwei Li, Lin Zhu, Lei Sun, Miao Yu, Flemming Besenbacher, Ye Sun. Sulphur-doped carbon nanosheets derived from biomass as high-performance anode materials for sodium-ion batteries. Nano Energy, 2019.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104219

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104219