Sn基化合物目前在Li/Na离子电池中的阳极材料由于其理论上的高容量受到了广泛关注，但是Sn基化合物在充放电过程中会产生巨大的体积变化，导致电极的粉碎效果，导致电池循环性能难以令人满意，抑制了其实际应用。有鉴于此，中国电子科技大学Jun Song Chen，Qingyu Yan等报道了通过多步模板法合成方法得到SnO₂@C，随后通过原位气相Se化反应，得到一种核壳结构SnSe₂纳米球（SnSe₂@Se-C）。在该合成过程中，Se通过形成Se-C键掺杂到碳壳中，并且Se的量可控。密度泛函计算结果显示，Se-C键能够改善电荷传输性能、改善核壳之间的键合相互作用，有效的改善电池的倍率性能和电池循环性能。

本文要点：

（1）

合成方法。首先在SiO₂纳米球上生长SnO₂，随后沉积葡萄糖，通过煅烧将葡萄糖转化为碳、通过HF刻蚀除去SiO₂模板，得到SnO₂@C材料，该材料中弹性的碳层有效改善了循环过程性能，随后进行Se化反应，在350 ℃的Ar/H₂气氛中进行硒化（SnO₂转化为SnSe₂，并且在碳层中掺杂Se），结果显示当在碳层中掺杂6 wt %的Se，得到的材料有最优的电池性能。

（2）

组装成Na离子半电池，在2 A g^-1和5 A g^-1倍率进行2000次循环后，可逆容量分别保持441 mAh g^-1和406 mAh g^-1。在组装的全电池中，0.8 A g-1进行100次循环后，容量最高保持了559.6 mAh g^-1。这种显著提高的性能明显比没有Se-C键的对比样品或者其他类型的Se基电池阳极材料更高，说明此类碳壳中掺杂Se的有效作用。

参考文献

Shuhao Xiao, Zhenzhe Li, Jintao Liu, Yushan Song, Tingshuai Li, Yong Xiang,*
Jun Song Chen,* and Qingyu Yan*

Se-C Bonding Promoting Fast and Durable Na+ Storage in Yolk–Shell SnSe2@Se-C, Small 2020

DOI: 10.1002/smll.202002486

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202002486