DOI: 10.1016/j.electacta.2022.141660

钠离子电池（SIBs）被认为是最有前途的大规模储能设备之一，此外，水裂解制氢是绿色、安全、低成本的长期能源转换和储存技术。目前，关于SIBs和HER的先进电极材料却鲜有报道。本研究通过静电纺丝结合原位硒化工艺，将Fe7Se8纳米颗粒成功封装到CNT增强的纤维网络中（Fe7Se8/CNT/C）。当用作SIBs的柔性负极时，Fe7Se8/CNT/C具有优异的倍率性能（即使在5000mA/g下也能达到524mAh/g）和循环稳定性（经1000次循环后，在500mA/g下为610mAh/g）。此外，Fe7Se8/CNT/C还提供了相当高的析氢反应（HER）活性（在10mA/cm2电流密度下的过电位为138mV，Tafel斜率为114mv/dec）。包括EIS、GITT、CV和ECSA在内的原位电化学机制研究表明，石墨化CNT增强纤维可以加速离子/电子传输，促进电解质渗透并产生许多催化活性位点。因此，Fe7Se8/CNT/C是一种很有前途的储能和转换材料，本工作提出的制备策略对探索先进功能材料具有一定的启示作用。

图1.Fe7Se8/CNT/C复合材料的合成过程示意图。

图2.（a,b）Fe7Se8/CNT/C纳米纤维网络的SEM图像，（c,d）TEM图像，（e）HRTEM图像，（f）选区电子衍射（SAED）图案，（g-m）元素映射图像。

图3.（a）Fe7Se8/CNT/C、Fe7Se8/C和CNT/C的XRD图谱，（b）拉曼光谱，（c）N2吸附/解吸等温线，以及（d）孔径分布。

图4.（a）Fe7Se8/CNT/C在0.1mV/s扫描速率下的循环伏安（CV）曲线。（b）100mA/g下Fe7Se8/CNT/C在0.01V-3V范围内的充放电曲线。（c）Fe7Se8/CNT/C、Fe7Se8/C和CNT/C在100mA/g下的循环性能，（d,e）倍率性能和相应的充放电曲线，（f）奈奎斯特图（插图：相应的等效电路模型和计算的Rct值），以及（g）长期循环稳定性。

图5.（a,b）所得电极的恒流间歇滴定技术（GITT）曲线和计算的Na+扩散系数。（c）Fe7Se8/CNT/C在第5、第20、第50和第100次循环的原位奈奎斯特图。（d,e）Z’和ω-1/2在低频区域的对应关系以及计算的DNa值。（f）在100mA/g下循环100次后Fe7Se8/CNT/C的TEM图像。

图6.（a）LSV极化曲线。（b）相应的塔菲尔图。（c）所得样本在100kHz-0.01Hz频率范围内的奈奎斯特图。（d）Fe7Se8/CNT/C在不同扫描速率下的CV曲线，电位窗口为-0.01-0.09V（vs.RHE）。（e）三种样品的线性拟合Cdl，（f）Fe7Se8/CNT/C的稳定性试验（插图：稳定性试验前后的LSV曲线）。