DOI:10.1016/j.jcis.2020.10.136

过渡金属氧化物/硒化物作为钠离子电池（SIBs）负极存在导电性差、体积膨胀大等缺点，从而导致其电化学性能较差。为了解决这些问题，研究者在此演示了一种简便的硒化方法，以增强封装在电纺碳纳米纤维中CoMoO4纳米颗粒（简称CMO@碳）的钠存储性能。通过控制退火温度（分别为400和600℃），可以轻松地对碳纳米纤维中的CoMoO4进行部分和完全硒化（分别表示为CMOS@碳和CMS@碳）。当作为SIBs的负极材料进行检验时，与CMO@碳和CMS@碳纳米纤维相比，CMOS@碳纳米纤维表现出优异的电化学性能，在0.2 A g-1下循环200次后具有396 mA h g-1的更高可逆容量，在2 A g-1下具有高达365 mA h g-1的倍率容量。CMOS@碳增强的钠存储性能可归因于植根在多孔电纺碳纳米纤维中的CoMoO4纳米粒子的部分硒化，从而为它们提供优异的离子/电子电荷转移效率以及在循环过程中起到防止电极粉粹的缓冲作用。此外，本研究还提出了一种通过控制硒化来提高金属氧化物钠存储性能的有效策略，为开发先进的SIBs负极材料提供了一种新的思路。

图1.CMO@碳、CMOS@碳和CMS@碳的制备示意图。（Ⅰ，Ⅱ）在不同条件下退火形成CM@碳和CMO@碳。（Ⅲ）控制硒化形成CMOS@碳和CMS@碳。

图2.（a）CMO@碳的SEM图像，插图显示了其放大区域，（b，c）具有不同放大倍率的TEM和HRTEM图像，（d）HAADF STEM图像和相应的元素图。

图3.（a）CMOS@碳的SEM图像，（b，c）TEM和（d-g）HRTEM图像，以及（h）HAADF STEM图像和相应的元素图。

图4.（a）CMS@碳的SEM图像，插图显示了其放大区域，（b，c）具有不同放大倍率的TEM和HRTEM图像，以及（d）HAADF STEM图像和相应的元素映射结果。

图5.（a）CMO@碳、CMOS@碳和CMS@碳的XRD图，（b）拉曼光谱，（c）TGA曲线和（d）N2吸附解吸等温线，插图显示了孔径分布。

图6.（a）CMOS@碳和CMS@碳的全扫描以及（b）Co2p，（c）Mo3d和（d）Se3d的高分辨率XPS光谱。

图7.（a）在不同电流密度下CMO@碳、CMOS@碳和CMS@碳电极的倍率性能。（b）CMO@碳、CMOS@碳和CMS@碳电极的循环性能以及CMOS@碳电极在200 mA g-1下的相应库仑效率（CE）。（c）CMOS@碳电极在200 mA g-1下的恒电流放电/充电曲线。（d-f）（d）CMO@碳，（e）CMS@碳和（f）CMOS@碳电极在0.01-3.0V范围内，以0.2 mV s-1进行最初五个循环的CV曲线。

图8.（a）在从0.2mV/s至1.0mV/s范围内的不同扫描速率下，CMOS@碳电极的CV曲线，（b）相应的对数峰值电流（log（i））与对数扫描速率（log（v））曲线。（c）新鲜的CMOS@碳和CMS@碳电极的奈奎斯特图和等效电路，以及（d）相应的Z'与ω-1/2图。