DOI: 10.1021/acsami.9b17610
硬碳作為鈉離子電池（SIBs）的負極材料具有廣闊的應用前景，但如何調節硬碳的織構來控制其電化學行為仍然是一個巨大的挑戰。本文提出了一種銅活化策略，用來控制硬碳納米纖維的缺陷，以實現斜率控制的鈉離子儲存行為。該方法以少量的Cu(NO3)2為活化劑，能有效地生成富缺陷碳織構，但不能引起比表面積的增加。加入銅活化劑后，通過靜電紡絲和隨后的退火，制備出缺陷增多的碳納米纖維。當碳納米纖維作為SIBs的陽極時，其可逆容量隨缺陷的增加而增加。同時，斜坡容量逐漸增大，而低壓平臺容量減小。尤其是缺陷較多的銅活化納米纖維的可逆容量可以提高到315 mA h g-1，幾乎沒有平臺容量，而可逆容量為203 mA h g-1的失活納米纖維的平臺容量為26%。值得注意的是，活化納米纖維的初始庫侖效率（70%）略低于失活納米纖維的初始庫侖效率（72%）。銅活化的納米纖維還表現出優異的速率性能和長循環壽命。因此，這項工作為設計具有優良鈉離子儲存性能的富缺陷硬碳開辟了一條新的途徑。
圖1.分別為CNFs-0、CNFs-0.04、CNFs-0.08和CNFs-0.17的（a-d）SEM圖像、（e-h）TEM圖像、（i-1）高分辨率TEM（HRTEM）圖像。
圖2.CNFs-0、CNFs-0.04、CNFs-0.08和CNFs-0.17的（a）XRD圖、（b）拉曼光譜、（c）N2吸附-解吸等溫線以及（d）密度泛函理論（DFT）孔徑分布。
圖3.（a）Cu-CNFs-400、（b）Cu-CNFs-600和（c）Cu-CNFs-800的SEM圖像（I列）以及C（II列）和Cu（III列）的元素映射圖，這些材料分別在400、600和800℃下退火PVP-NFs-0.17來制備。
圖4.（a）CNFs-0、（b）CNFs-0.04、（c）CNFs-0.08和（d）CNFs-0.17在0.01-3V電壓范圍內，在0.1 mV s-1下的前三個循環的CV曲線；（e）CNFs-0、（f）CNFs-0.04、（g）CNFs-0.08和（h）CNFs-0.17最初三個循環的放電/充電曲線；（i）四種納米碳纖維中斜坡區和平臺區的容量貢獻；（j）斜坡區容量與缺陷濃度ID/（ID+IG）的關系；（k）第一個放電/充電循環中，電流密度為50 mA g-1時CNFs-0和CNFs-0.17的G帶位移。
圖5.（a） CNFs-0、CNFs-0.04、CNFs-0.08和CNFs-0.17四個樣品的速率性能，（b）電流密度為2 A g-1時的長期循環性能；（c）電化學阻抗譜（EIS）；（d）鈉離子擴散系數。
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