锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、循环稳定性好等优点，被广泛应用于各种电子、电动汽车的电源。然而，由于其较高的成本和资源，因此需要开发新的储能技术以替代LIBs。近年来，钠离子电池（SIBs）以其低廉的成本和广泛的Na资源受到越来越多的关注，被认为是最有前途的下一代电池技术。然而，其缓慢的离子−电子传递，高不可逆容量，大体积变化大，快速的容量衰减，较差的倍率性能以及低CE等缺点，严重限制了SIBs的商业化应用。
近日，东华大学邹儒佳，Wei Luo，刘倩报道了采用一种简便的合成路线，将NiS1.23Se0.77纳米片紧密附着在中空介孔碳球（HMCS）的内表面，形成NiS1.23Se0.77纳米片嵌入的HMCS（NSSNS@HMCS）复合材料，并作为钠离子电池（SIBs）的负极。该负极表现出优异的可逆容量（0.1 A g−1时为520 mAh g−1）、令人印象深刻的库仑效率（CE）（高达95.3%）、高倍率容量（5.0A g−1时，容量为353mAh g−1）、高电流密度下的容量保持率（95.6%）和高的初始库仑效率（ICE）（95.1%）。
文章要点
1）首先，NiS2/NiSe2基负极高ICE可以归因于NiS1.23Se0.77纳米片的超薄层状结构和活性物质与HMCS之间的高效电子转移。
2）第二，经过第一次放电/充电循环后，在HMCS内部形成了优化的NiS2/NiSe2异质结结构，可以提供丰富的硫化物/硒化物异质结界面/边界，提供更快的Na+途径，降低Na+扩散势垒，增加电子电导率，限制多硫化物或多硒化合物在电解液中的溶解。
3）最后，HMCS的中空结构适应了体积膨胀，防止了复合材料的粉化和团聚问题，也可以促进优异的电化学性能。
这项工作揭示了通过合理的结构设计和独特的电子调节策略来提高SIB负极电化学性能的有效途径，为探索性能优越的可满足5C要求的SIB负极提供了新的思路。
参考文献
Shu-Ang He, et al, Enhancing the Electrochemical Performance of Sodium-Ion Batteries by Building Optimized NiS2/NiSe2 Heterostructures, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202104186
https://doi.org/10.1002/smll.202104186
