过渡金属硒化物具有比容量高、电性能好、成本低等优点，是一种极具吸引力的可充电铝电池（RABs）正极材料。
近日，复旦大学余学斌教授报道了一种自模板策略，通过非均相金属和MXene激发的材料的空间隔离，制备了具有扩展石墨壁结构的氮掺杂分级多孔碳纳米片网络，以支撑超细CoSe2纳米粒子（记为CoSe2-NPCS；NPCS为氮掺杂分级多孔碳纳米片）。
文章要点
1）通过掺杂Zn原子，研究人员证明了即使在较高的热解温度下，超细CoSe2纳米颗粒仍然均匀地分布在膨胀的纳米石墨材料上。超细纳米晶颗粒显著提高了材料的化学活性和结构稳定性，而二维多孔碳纳米片基底表现出高度的石墨化；这些特点结合了大孔/介孔和微孔结构的优势，包括可及的活性中心的大表面积，快速的电子和离子传输，以及无阻碍的电解质渗透。
2）通过理论计算，研究人员评估了N-C/Mxene杂化表面不同氮掺杂中心上Co的吸附亲和力，揭示了反应动力学增强和Co吸附行为的本征机理。
3）实验结果显示，CoSe2-NPCS材料表现出优异的储铝性能，包括超高倍率能力（5 A g−1下容量高达122 mAh g−1）和超稳定的长期循环（2 A g−1下，5000次循环后，容量为111 mAh g−1，，容量衰减率不足0.0084%）。
本工作为用于高能RAB的高倍率和稳定性的电极设计提供了一条有效的材料工程途径。
参考文献
Long Yao, et al, Spatial Isolation-Inspired Ultrafine CoSe2 for High-Energy Aluminum Batteries with Improved Rate Cyclability, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c04895
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04895
