DOI: 10.1016/j.jpowsour.2022.232405

二硒化锡（SnSe2）由于其较大的层间距和较高的理论容量，是钠离子电池的潜在负极材料。然而，关于钠离子电池（SIBs）用SnSe2基柔性电极的研究很少。此外，循环过程中SnSe2巨大的体积膨胀（≈420%）不可避免地导致严重的颗粒粉碎和聚集，从而出现动力学问题，使其在实际应用中的倍率性能和循环稳定性有限。为了克服这些问题，本研究通过静电纺丝技术和高温煅烧及硒化设计并成功制备了一种具有多孔碳涂层结构以及碳-SnSe2界面之间存在C-Se键的SnSe2/氮掺杂多孔碳纤维（SnSe2/NPC）柔性膜。作为SIBs负极材料，SnSe2/NPC膜电极不含导电剂、粘合剂和集电体，可产生优异的倍率性能和循环稳定性。另外，当在全电池中使用SnSe2/NPC膜电极时，全电池表现出119Wh/kg的高能量密度和优异的循环稳定性。总体而言，这项工作为开发高性能和长寿命负极以实现SIBs的实际应用提供了新的机会。

图1.（a,b）SnSe2/NPC的SEM图像；（c-g）SnSe2/NPC的SEM图像以及C、N、Sn和Se的相应元素映射。（h,i）SnSe2/NPC的TEM和（j）高分辨率TEM图像（j中的插图为SAED图谱）。（c）中的比例尺也适用于（d-g）。

图2.（a）SnSe2/NPC、SnSe2/NC和纯SnSe2的XRD及（b）拉曼光谱。（c）SnSe2/NPC的XPS全扫描光谱；插图：高分辨率N1s、C1s和Se3d。

图3.（a）SnSe2/NPC电极在不同充电和放电截止电压下的原位XRD图谱。（b）第一次放电至0.01V，（c）随后充电至3V的原位SAED图谱。

图4.（a）SnSe2/NPC、SnSe2/NC和纯SnSe2的倍率性能。（b）SnSe2/NPC在2、5、8mg/cm2不同质量负载下的倍率性能。（c）SnSe2/NPC的充电/放电曲线：在0.1A/g的恒定电流密度下放电，并在0.1至5.0A/g的不同电流密度下充电。（d）SnSe2/NPC、SnSe2/NC和纯SnSe2之间的脱钠比比较。

图5.（a）SnSe2/NPC在0.2至2.0mV/s范围内的CV曲线。（b）据估算，SnSe2/NPC在1.0mV/s下的非法拉第贡献为总存储电荷的61.6％（黄色区域）。（c）SnSe2/NPC在不同扫描速率下的非法拉第贡献。（d）SnSe2/NPC和SnSe2/NC的非法拉第贡献比较。

图6.（a）SnSe2/NPC、SnSe2/NC和纯SnSe2的EIS光谱，（b）Z′和ω-1/2之间的关系，（c）DNa+和Rct。（d）SnSe2/NPC的钠离子扩散和导电机制图。

图7.（a）经不同循环次数的SnSe2/NPC电极的奈奎斯特图。（b）1.0A/g时的循环性能（中图）以及相应的Rct（上图）和DNa+（下图）。（c）SnSe2/NPC的Z′与ω-1/2之间的线性关系。

图8.（a）800次循环前后SnSe2/NPC的N1s、C1s和Se3d XPS光谱。（b,c）SnSe2/NC（550次循环后）和SnSe2/NPC（800次循环后）电极的SEM图像。（d）在钠化和脱钠过程中，较SnSe2/NC而言SnSe2/NPC的优势示意图。

图9.（a）0.1A/g时的充电/放电曲线。（b）NVPF//SnSe2/NPC全电池的倍率性能。（c）与报告的TM硒化物基全电池的Ragone图比较（插图显示一个NVPF//SnSe2/NPC全电池可以驱动风车旋转）。（d）在不同能量密度下，NVPF//SnSe2/NPC全电池与其他基于TM硒化物和基于TM硫化物的全电池的比较。（e）NVPF//SnSe2/NPC全电池在2.0A/g时的循环性能。