随着便携式电子产品和电动汽车对更高能量密度的需求的增加，具有高可逆容量的新型电极材料成为下一代锂离子电池（LIBs）和钠离子电池（SIBs）突破口的研究热点。硫化锡具有优异的电化学性能，是LIBs正极材料中最有前途的负极材料，因此研究人员提出了基于纳米工程SnS/碳复合材料（NSCs）的研究，以提高其电导率和离子导电性，减少循环过程中的体积变化。然而，要充分发挥NSCs的优异性能，还需要优化各向异性SnS的晶体取向。

近日，延世大学Jooho Moon，高丽大学Dong-Wan Kim报道了采用简单的旋涂法，然后在葡萄糖溶液中清洗，成功制备了一种沿(111)和(101)面覆盖碳层的垂直排列的SnS纳米板阵列（VA-SnS@C）。

文章要点

1）通过结合择优取向SnS纳米板和碳合金化的优点，(111)取向的VA-SnS@C负极比(040)取向的平面SnS（PLSnS@C）负极具有更出色的电化学性能。随后的电化学表征表明，在集流体上控制SnS的晶体取向是制备高性能负极的关键。

2）研究人员观察到(111)取向的SnS纳米板与碳层强烈耦合，提高了VA-SnS@C阳极的赝电容贡献和结构稳定性，并且在不需要导电添加剂和粘结剂的情况下也表现出了优异的Li/Na离子存储性能。

3）由于(111)取向的SnS纳米板和碳层的协同作用，VA-SnS@C负极在LIB中表现出529 mA h g⁻¹的优异的倍率性能，在2.0 A g⁻¹的大电流密度下具有非凡的长期循环稳定性，在1.0 A g⁻¹下1000次循环后仍保持在887 mA h g⁻¹。此外，VA-SnS@C负极在2.0 A g⁻¹时的容量达到474 mA h g⁻¹，在0.5 A g⁻¹下循环50次后的容量达到466 mA h g−1，因此非常适合作为高性能的SIB负极。

优异的电化学性能突出了取向可控的SnS和碳层的显著协同效应，可以最大限度地提高NSC负极在下一代LIBs和SIBs中的电化学性能。

参考文献

Jeongyoub Lee, et al, Elucidating the Synergistic Behavior of Orientation-Controlled SnS Nanoplates and Carbon Layers for High-Performance Lithium- and Sodium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202103138

https://doi.org/10.1002/aenm.202103138