一方面，作为一种高性能钠离子电池(SIBs)电极材料，黄铁矿FeS2因其理论容量高颇具吸引力。其严重的电极粉碎和快速的容量衰减使得在SIBs中FeS₂的结构设计和形态控制是必不可少的。另一方面，研究表明碳质外壳可以调节有效介电常数，并在内部产生多次反射，从而延长吸收路径。同时，碳质壳层具有较大的比表面积和较大的空隙，与过渡金属硫化蛋黄具有界面效应和协同效应，有利于改善介电损耗。因此具有可控蛋壳结构的高性价比金属硫化物和碳在高效吸波材料方面显示出巨大的潜力。

有鉴于此，南京航空航天大学李鹏，悉尼科技大学汪国秀、周栋等人报道了一种精细的FeS₂@C蛋壳纳米结构在钠离子储能和电磁波吸收方面都表现出了优异的性能。

文章要点：

1）研究人员通过简单的包覆-碳化硫化策略合成了均匀的蛋黄壳FeS₂@C纳米结构。首次采用溶剂热法合成了MIL-88A纳米轴。随后，在MIL-88a表面涂覆间苯二酚甲醛层（MIL-88a@RF），在氮气气氛中经过500℃退火后，MIL-88A@RF完全转变为Fe₂O₃@C。最后，对Fe₂O₃@C进行硫化处理，得到FeS₂@C纳米轴。同时，为了进行比较，对原始的MIL-88A采用相同的碳化和硫化工艺，并将所制备的样品命名为Bare-Fe₂S。

2）TEM图像显示，FeS2@C呈现蛋黄壳结构的形貌，其中碳壳的厚度约为200 nm。 HR-TEM图像显示出清晰的晶格间距分别为0.19 nm和0.22 nm，分别对应于黄铁矿FeS₂的(220)和(211)面。EDS显示C、Fe和S元素均匀分布。

3）研究人员将FeS₂@C用作SIBs的负极材料时，蛋黄-壳层结构可以增强电子在FeS₂中的传输，缩短Na+在FeS₂中的扩散路径，同时有效地适应Fe2_S在重复放电/充电过程中的体积变化。所制备的FeS₂@C纳米复合材料具有优异的比容量(在0.1 Ag^-1下100次循环后，容量为616 mA h g^-1)、高倍率性能和超长循环稳定性。

4）由于卵黄-壳结构实现了显著的空穴和界面效应，当应用于EMW吸收时，蛋壳结构设计不仅提高了FeS₂的固有介电损耗，而且改善了入射电磁波的回波损耗（RL）。蛋黄外壳FeS₂@C具有强的RL（-45 dB），匹配厚度为1.45 mm，带宽为15.4 GHz。

总之，这项工作为可控地开发多领域应用的蛋黄壳纳米材料开辟了一条新的途径。

Zengming Man, et al, Two Birds with One Stone: FeS₂@C Yolk-Shell Composite for High-Performance Sodium-Ion Energy Storage and Electromagnetic Wave Absorption, Nano Lett., 2020

DOI：10.1021/acs.nanolett.0c00789

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00789