DOI:10.1016/j.ceramint.2020.12.035

低初始库仑效率和低比容量一直是限制碳材料在钠离子电池（SIBs）储能领域发展的瓶颈。此外，大量的生物质资源没有得到合理利用，被当作垃圾焚烧或掩埋。在此，研究者采用一种简单的直接烧结法将厨余生物垃圾转化为富氮碳纳米纤维。其中，在1300℃下加热的富氮碳纳米纤维在循环稳定性、倍率性能和容量保持方面具有最佳的电化学性能，在0.1C下循环100次后的容量保持为301 mAh g-1，其初始库仑效率为80.0％。低成本生物垃圾碳材料的设计构建为开发高性能SIBs乃至其他电池系统的负极材料提供了一条新的途径。

图1.（a）碳化前ESMs的形态。（b）N-CESMs在不同温度下的XRD图谱。（c）N-CESMs在不同温度下的拉曼光谱，N-CESMs在不同温度下的SEM图像：（d）1000℃，（e）1300℃，（f）1600℃。N-CESMs在不同温度下的TEM和SADE图像：（g）1000℃，（h）1300℃，（i）1600℃。图（d-i）中的比例尺分别为4，2，2，0.02，0.01和0.01um。

图2.N-CSEMs的XPS光谱：（a，b）C1s和N1s的XPS，（c，d）石墨-N和吡啶-N的示意图。（e）N-CSEMs元素分析的形式。

图3.N-CESMs的电化学性能。（a）N-CESMs-1000,（b）N-CESMs-1300,（c）N-CESMs-1600的循环伏安曲线。（d）N-CESMs-1000，（e）N-CESMs-1300，（f）N-CESMs-1600在0.1C下的恒电流放电/充电曲线。

图4.（a）在0.01V-3V之间，所有N-CESMs在0.1C下的循环性能，（b）所有N-CESMs在0.1C-2C之间的额定容量。