DOI: 10.1039/D0NR04843G

在电化学储能领域，对硫化铟（In2S3）的研究报道甚少，其电化学反应机理尚不清楚。在本工作中，首次采用简单的静电纺丝法合成了In2S3/C纳米纤维。在锂离子电池（LIBs）中，In2S3/C纳米纤维电极不仅可以在50 mA g-1下提供696.4 mAh g-1的高初始可逆比容量和超长的循环寿命，而且在1000 mA g-1下循环600次后，其容量保持率为80.5％。在钠离子电池（SIBs）中，In2S3/C纳米纤维电极具有较高的初始可逆比容量（在50 mA g-1下为393.7 mA h g-1）和出色的循环性能，在1000 mA g-1下循环300次后具有97.3％的高容量保持率。优异的电化学性能主要得益于碳基质对In2S3的保护，缓冲了体积膨胀并显著提高了复合材料的电导率。此外，通过非原位XRD分析了In2S3在第一个锂化/脱锂和嵌钠/脱钠过程中的结构演变。结果表明，In2S3在LIBs和SIBs中的反应机理可概括为转化反应和合金化反应，为In2S3在电化学领域的发展提供了理论支持。

图1.In2S3/C纳米纤维的合成过程。

图2.（a）所制备的In2S3/C纳米纤维的XRD图，（b）拉曼光谱。

图3.（a）所制备的In2S3/C纳米纤维的XPS全光谱，（b）In3d光谱，（c）S2p光谱，（d）C1s光谱和（e）N1s光谱，（f）所制备的In2S3/C纳米纤维的TG分析。

图4.（a，b）不同放大倍率下In2S3/C纳米纤维的FE-SEM图像，（c）In2S3/C纳米纤维的N2吸附-解附等温线和孔径分布，（d）In2S3/C纳米纤维的TEM图像，（e）In2S3/C纳米纤维的HR-TEM图像和相应的FFT图像（插图），（f）In2S3/C纳米纤维的HAADF图像，（g-j）In2S3/C纳米纤维的EDX元素映射图像。

图5.锂离子电池中In2S3/C纳米纤维负极的电化学性能和非原位XRD图。（a）扫描速率为0.1 mV s-1时的CV曲线，（b）非原位XRD图，（c）50-2000 mA g-1时的倍率性能，（d，e）50 mA g-1和1000 mA g-1时的循环性能。

图6.钠离子电池中In2S3/C纳米纤维负极的电化学性能和非原位XRD图。（a）扫描速率为0.1 mV s-1时的CV曲线，（b）非原位XRD图，（c）50-2000 mA g-1时的倍率性能，（d，e）50 mA g-1和1000 mA g-1时的循环性能。

图7.在锂离子电池中进行倍率性能测试后，对In2S3/C纳米纤维负极的表征：（a）TEM和（b-e）元素映射图。在钠离子电池中进行倍率性能测试后，对In2S3/C纳米纤维负极的表征：（f）TEM和（g-j）EDX元素映射图像。