开发高能量/功率密度及长寿命的可充电电池系统，对满足不断增长的大型储能系统需求至为重要。然而，锂储量低、成本高，使得锂离子电池难以满足日益增长的储能市场，尤其是大型储能和可再生能源电网的需求。最近，钠离子电池由于其丰富的地球资源、低廉的成本和与锂相似的化学性质，引起了人们的广泛关注。但由于钠离子直径较大，石墨材料作为阴极会限制钠离子的嵌入/嵌出。
近日，南昌航空大学的次素琴和中科院福建物质结构研究所的温珍海课题组合作采用静电纺丝技术以碲纳米线为模板，用交错的纳米通道构建氮掺杂的碳纳米纤维（NCNFs‐IWNC），通过在静电纺丝过程中去除在碳纳米纤维内共电纺丝的Te纳米线模板形成相互连接的一维孔道，继而构成纳米通道。NCNFs‐IWNC具有良好的特性，包括导电的一维互连多孔结构、大的比表面积、扩展的层间石墨般的间距、丰富的N掺杂缺陷和活性位点，有利于电解质和电子/钠离子的快速获取和传输，NCNFs‐IWNC表现出优异的高倍率性能和循环稳定性。该工作为设计制备高性能的钠离子电池阴极材料提供了一种新的思路。相关研究成果以“N-Doped Carbon Nanofibers with Interweaved Nanochannels for High-Performance Sodium-Ion Storage”为题目发表于期刊《Small》上。
图1 (NCNFs-IWNC)的制备工艺示意图。
图2 a) TeNWs, b,c) NCNFs-IWNC800的SEM图像。d,e) TEM图像，f) NCNFs-IWNC800的HRTEM分析。g-j) NCNFs-IWNC800的碳、氮、氧、碲元素分布图。
图3 NCNFs-IWNC700, NCNFs-IWNC800, 和 CNFs-800电极材料的电化学性能图。
