金属硫化物具有较高的理论容量，是一种具有吸引力的碱金属离子电池负极材料，但其固有的导电性差、循环过程中体积变化大等问题阻碍了其在实际应用中的应用。针对这些问题，寻求设计合理、具有良好稳定性和快速电荷转移的微结构具有重要意义。
近日，福建师范大学黄维院士，Yi Zhao，中科院福建物构所官轮辉研究员报道了开发了一种用于构建多蛋黄壳（m-Y-S）结构的部分硫化策略，目的是减小蛋黄尺寸并增强壳和蛋黄之间的接触点，以实现更好的电荷传输。
文章要点
1）在所制备的样品中，多个Fe1-xS纳米粒子被很好地包裹在中空的纳米碳片中，同时，伴随着可调的内部空隙。与传统的SiO2模板或酸蚀法制备的Y-S结构相比，这种具有m-Y-S结构的Fe1−xS@C-3复合材料具有接触点多、颗粒尺寸小、优化的内部空隙和导电碳涂层等出色的结构优势，具有优异的K/Na/Li离子存储性能。
2）对于储钾而言，0.1 A g−1电流密度下，循环1200次后容量为418 mA h g−1，10 A g−1下表现出187 mA h g−1的良好倍率性能。值得注意的是，该负极在0.5 A g−1和1 A g−1下分别实现了6000次循环（311 mA h g−1）和2000次循环（205 mA h g−1）的超稳定循环稳定性，明显优于已报道的PIB负极。
3）作为LIBs和SIBs的负极，Fe1−xS@C-3负极还表现出优异的循环稳定性和优异的倍率性能，在10 A g−1下1000次循环后的容量为633 mA h g−1，在5 A g−1下7000次循环后的容量为321mA h g−1。
4）研究人员，通过理论计算、动力学分析和非原位表征，系统地阐明了m-Y-S、Fe1−xS@C-3具有优异性能的原因，即m-Y-S具有优化的内部空穴空间和良好的结构稳定性，以及良好的电子/离子输运的多连接点和导电碳层。
这项工作为制备m-Y-S结构以实现高性能电化学储能提供了一条新的途径。
参考文献
Xiuling Shi, et al, A Partial Sulfuration Strategy Derived Multi-Yolk–Shell Structure for Ultra-Stable K/Na/Li-ion Storage, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202100837
https://doi.org/10.1002/adma.202100837
