DOI:10.1007/s40820-020-00506-1

伪电容机制可以提供比双电层电容器更高的能量密度，同时比大容量存储机制更快。通常，它们受到活性材料的低固有电子和离子导电率的困扰。在此，利用TiS2修饰、硫掺杂和纳米级结构相结合，开发了能够快速传输钠离子和电子的初纺TiO2/C纳米纤维复合材料，其表现出增强的伪电容控制能力。在0.5 mV s-1的扫描速率下，硫掺杂TiS2/TiO2/C电极（称为TiS2/S-TiO2/C）获得了较高的伪电容贡献（占总存储量的76％）。这种增强的伪电容活性可实现快速的化学动力学，并显著提高TiO2的高速钠存储性能。TiS2/S-TiO2/C复合电极在5000 mA g-1的电流密度下可提供114 mAh g-1的高容量。即使经过1500次循环，容量仍保持在较高水平（161 mAh g-1），在10,000 mA g-1的极端条件下，其容量为58 mAh g-1。

图1.a）初纺TiS2/S-TiO2/C纳米纤维复合材料的XRD图，b）综合XPS光谱，c-f）Ti 2p、S 2p、O 1s和C 1s的高分辨率XPS光谱

图2.a-c）SEM图像。d-e）BF-TEM图像。f-h）代表性HRTEM图像，显示了晶体TiO2芯中晶格平面之间的测量距离。初纺TiS2/S-TiO2/C单纳米纤维的HAADF-STEM图像，以及相应的j）Ti、k）O、l）S、m）C和n）Ti与S重叠的EDX图谱

图3.a）第一、第二和第五个循环的充放电曲线。b）电流密度为100 mA g-1时的循环性能。c）在不同速率下的充放电曲线。d）速率性能。e）以100 mA g-1的速率进行四次循环，以3000 mA g-1的速率进行1500次循环的循环性能。f）TiS2/S-TiO2/C在钠离子电池中分别以100 mA g-1的速率进行四次循环，以10000 mA g-1的速率进行10000次循环的长期循环性能

图4.a）以0.1 mV s-1进行第一个循环的CV曲线。b）log（i）和log（v）的关系。c，d）在0.5 mV s-1下的伪电容贡献。e，f）在钠离子电池中TiS2/S-TiO2/C纳米纤维电极和TiO2/C纳米纤维电极在不同扫描速率下的伪电容贡献率（粉色）