过渡金属硒化物是一种很有前途的钠离子电池（SIBs）负极材料。然而，它其存在体积膨胀、多硒化物溶解和动力学迟缓的问题，导致脱钠过程中对钠的转化反应不充分，可逆性较差。因此，过渡金属硒化物的长循环稳定性、优异的倍率性能和较高的初始库仑效率对于SIBs的实际应用至关重要。

近日，广西师范大学Fenghua Zheng，浙江大学Yahao Li报道了采用原位聚合包覆法和微米硒化策略，设计并合成了具有内空隙的FeSe₂@NC核−壳微棒（FeSe₂@NC MRs）。

文章要点

1）研究人员首先采用简单的溶剂热法合成了棒状FeC₂O₄·2H₂O前驱体。然后，将FeC₂O₄·2H₂O前驱体在空气中进行热处理，得到多孔的Fe₂O₃微米棒。随后，在聚合过程中，在Fe₂O₃微棒的表面覆盖了一层均匀的聚吡咯（PPy）。最后，引入酸性气体（H₂Se）作为硒源，将Fe₂O₃微米棒富硒为FeSe₂。此外，得到的FeSe₂@NC MRs由FeSe₂核和N掺杂的碳壳组成，具有足够的内部空隙。

2）研究发现，所制备的FeSe₂@NC MRs用于SIB负极具有以下几个优点，首先，N掺杂碳壳可以有效地防止碱化过程中的体积膨胀，提高电极的导电性。其次，保留的内空隙减少了循环过程中的大体积变化，这有助于保持循环过程中的结构完整性。最后，封闭的结构结合碳壳的高导电性可以抑制FeSe₂的聚集，保证了FeSe₂在放电/充电过程中实现良好的可逆转化反应。

3）得益于上述优点，基于FeSe₂@NC MRs负极的SIBs在1.0 A g⁻¹下，循环500次后，容量可达500.4 mAh g⁻¹。此外，还获得了优异的倍率性能（在10.0A g−1下的容量达到411 mA g⁻¹）和优异的循环性能（401.3 mA g⁻¹的容量在5.0 A g⁻¹下经过2000次循环后仍保持不变)。

Qichang Pan, et al, FeSe₂@C Microrods as a Superior Long-Life and High-Rate Anode for Sodium Ion Batteries, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c08818

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c08818