陕科大&南昆士兰：具有超稳定储钠性能、可大批量制备的柔性材料

图文导读

图1.SnS-Sn/MCNTs@CFs柔性薄膜的制备过程示意图。

图2.SnS-Sn/MCNTs的（a）SEM图，

（b）TEM图，

（c）高分辨率TEM图和（d）EDS图；

（e）SnS-Sn颗粒的粒度分布统计图；

(f）SnS-Sn/MCNTs模拟示意图。

图3. SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的形貌和纳米结构表征。

SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的SEM（a，b）和TEM（c）图像；

（d）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的SAED图和（e）结构示意图；

（f）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜对应的EDS映射图像；

（g）纤维断口的SEM图像；

（h，i）碳化前后薄膜的光学图像；

（j）柔性SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的弯折图。

图4.（a）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的EDX光谱；

（b）热重曲线；

（c）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的XRD图谱；

（d）SnS-Sn、SnS-Sn/MCNTs和SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的拉曼光谱图；

（e）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的总谱图与（f）Sn3d光谱、

（g）S2p光谱、（h）C1s光谱图。

图5.（a，b）为SnS-Sn/MCNTs和SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜在扫描速率0.1mv s-1，电压区间为3.00～0.01V下的循环伏安特性曲线；

（c）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜在不同循环圈数下的恒流充放电曲线；

（d）SnS-Sn、SnS-Sn/MCNTs和SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜在0.1A g-1下进行100次循环的比容量；

（e）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的库仑效率；

（f）CFs，Sn@CFs,SnS@CFs, SnS-Sn@CFs，和SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜在0.5A g-1下进行50次循环的比容量；

（g）SnS-Sn、SnS-Sn/MCNTs和SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的电化学阻抗图；

（h）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜在不同电流密度下的循环比容量。

图6.（a）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜在高电流密度1A g-1下进行1000次循环的比容量；

（b，c）为SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的在循环前和循环200次后的SEM图；

（d）SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜的电子传输机理图。

图7. 本工作与以往工作在（a）长循环下和（b）不同电流密度下的循环性能比较；

（c）以Na3V2(PO4)3为正极材料vs. SnS-Sn/MCNTs@CFs 薄膜为负极材料组装的SIB扣式全电池可用于点亮LEDs；

（d）SIB扣式全电池在100mA g-1的电流密度下进行100次循环测试；

（e）全电池在不同循环圈数的充放电曲线；

（f）全电池的循环稳定性与文献SIB全电池的循环性能的对比。

小结

本工作开发了一种由三维导电碳纤维网络构成的柔性SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜，并将薄膜作为无粘结剂的具有超高循环稳定性的SIB负极材料。该薄膜不仅能有效地缩短电子/Na+的扩散路径，加快反应动力学的进行，还为电子/Na+的吸收提供了丰富的活性位点。这项工作不仅展示了SnS-Sn/MCNTs@CFs薄膜作为SIB高循环稳定性的负极材料的巨大潜力，也为今后大规模、批量化制备柔性电极提供了设计思路。

基本信息：

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.1c07152

通讯作者：杨艳玲，陈志刚

第一作者：孙瑜，史晓磊，杨艳玲

第一单位：陕西科技大学材料学院