DOI:10.1016/j.jcis.2020.10.136
過渡金屬氧化物/硒化物作為鈉離子電池（SIBs）負極存在導電性差、體積膨脹大等缺點，從而導致其電化學性能較差。為了解決這些問題，研究者在此演示了一種簡便的硒化方法，以增強封裝在電紡碳納米纖維中CoMoO4納米顆粒（簡稱CMO@碳）的鈉存儲性能。通過控制退火溫度（分別為400和600℃），可以輕松地對碳納米纖維中的CoMoO4進行部分和完全硒化（分別表示為CMOS@碳和CMS@碳）。當作為SIBs的負極材料進行檢驗時，與CMO@碳和CMS@碳納米纖維相比，CMOS@碳納米纖維表現出優異的電化學性能，在0.2 A g-1下循環200次后具有396 mA h g-1的更高可逆容量，在2 A g-1下具有高達365 mA h g-1的倍率容量。CMOS@碳增強的鈉存儲性能可歸因于植根在多孔電紡碳納米纖維中的CoMoO4納米粒子的部分硒化，從而為它們提供優異的離子/電子電荷轉移效率以及在循環過程中起到防止電極粉粹的緩沖作用。此外，本研究還提出了一種通過控制硒化來提高金屬氧化物鈉存儲性能的有效策略，為開發先進的SIBs負極材料提供了一種新的思路。
圖1.CMO@碳、CMOS@碳和CMS@碳的制備示意圖。（Ⅰ，Ⅱ）在不同條件下退火形成CM@碳和CMO@碳。（Ⅲ）控制硒化形成CMOS@碳和CMS@碳。
圖2.（a）CMO@碳的SEM圖像，插圖顯示了其放大區域，（b，c）具有不同放大倍率的TEM和HRTEM圖像，（d）HAADF STEM圖像和相應的元素圖。
圖3.（a）CMOS@碳的SEM圖像，（b，c）TEM和（d-g）HRTEM圖像，以及（h）HAADF STEM圖像和相應的元素圖。
圖4.（a）CMS@碳的SEM圖像，插圖顯示了其放大區域，（b，c）具有不同放大倍率的TEM和HRTEM圖像，以及（d）HAADF STEM圖像和相應的元素映射結果。
圖5.（a）CMO@碳、CMOS@碳和CMS@碳的XRD圖，（b）拉曼光譜，（c）TGA曲線和（d）N2吸附解吸等溫線，插圖顯示了孔徑分布。
圖6.（a）CMOS@碳和CMS@碳的全掃描以及（b）Co2p，（c）Mo3d和（d）Se3d的高分辨率XPS光譜。
圖7.（a）在不同電流密度下CMO@碳、CMOS@碳和CMS@碳電極的倍率性能。（b）CMO@碳、CMOS@碳和CMS@碳電極的循環性能以及CMOS@碳電極在200 mA g-1下的相應庫侖效率（CE）。（c）CMOS@碳電極在200 mA g-1下的恒電流放電/充電曲線。（d-f）（d）CMO@碳，（e）CMS@碳和（f）CMOS@碳電極在0.01-3.0V范圍內，以0.2 mV s-1進行最初五個循環的CV曲線。
圖8.（a）在從0.2mV/s至1.0mV/s范圍內的不同掃描速率下，CMOS@碳電極的CV曲線，（b）相應的對數峰值電流（log（i））與對數掃描速率（log（v））曲線。（c）新鮮的CMOS@碳和CMS@碳電極的奈奎斯特圖和等效電路，以及（d）相應的Z'與ω-1/2圖。
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