DOI:10.1016/j.jpowsour.2020.228116
Sn4P3是一種很有前途的鈉離子電池負極材料。然而，Sn4P3在循環過程中可大體積膨脹，這導致電極碎裂和不良的循環性能。為了解決這個問題，使用靜電紡絲結合熱處理將Sn4P3納米點封裝到多孔的自立式碳納米纖維（稱為Sn4P3@CNF）中。該操作實現了良好的容量和長期穩定性，這歸因于獨特的纖維結構和超小的Sn4P3顆粒尺寸（8 nm）。多孔結構使電解質易于滲透到纖維中，從而增加了電化學反應位點的數量。此外，多孔纖維中的空隙有效地適應了鈉化和脫鈉過程中的體積膨脹。基于這種合理的結構，經過200個循環，可實現710 mA hg-1以上的高可逆容量。使用Sn4P3@CNF負極和Na3V2（PO4）3正極的完整SIBs表現出3 V的良好平均工作電壓和252 Wh kg-1的高能量密度。這項工作證明了Sn4P3@CNF作為下一代SIBs負極的巨大潛力。
圖1.a）Sn4P3@CNF的制備示意圖，b）Sn4P3@CNF的SEM、c）TEM、d）HRTEM和e）EDX映射圖像。
圖2.a）Sn@CNF和Sn4P3@CNF的XRD。b）Sn4P3@CNF的N2吸收-解吸等溫線和孔徑分布曲線（插圖）。XPS光譜掃描：c）全掃描，d）C 1s，e）P 2p，以及f）Sn4P3@CNF的Sn 3 d區。g）Sn4P3@CNF的拉曼光譜。h）Sn4P3@CNF的TGA。
圖3.a）以0.1 mV s-1的速率掃描的循環伏安曲線，并且b）在0.01-3 V的電壓范圍內，以100 mA g-1的電流密度測試的Sn4P3@CNF電極的恒電流放電/充電曲線c）Sn4P3@CNF在100 mA g-1的電流下的循環性能d）Sn4P3@CNF的倍率容量e）Sn4P3@CNF在1000 mA g-1的電流下的長循環穩定性。
圖4.a）電子傳輸機理的示意圖，b）纖維內部的多孔結構，c）堿化過程和d）脫氮過程的示意圖。
圖5.a）半電池中Na3V2（PO4）3（NVP）和Sn4P3@CNF的充放電曲線。b）硬幣型NVP//Sn4P3@CNF全電池在0.2C（1C=120 mA g-1）時的首次充電/放電曲線。c）硬幣型NVP//Sn4P3@CNF全電池在0.2C下的循環性能和庫侖效率。d）不同鈉電池體系的能量密度比較。
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