DOI: 10.1007/s12598-022-02146-3

硒化钴（CoSe2）化学性质稳定，且具有环境友好性和高理论容量，是一种很有前途的钠离子电池（SIBs）负极材料。然而，由于Na+嵌入/脱出期间相对较低的电导率和巨大的体积变化，该负极材料不理想的倍率容量和循环稳定性在很大程度上限制了其在SIBs中的应用。在这项研究中，作者采用静电纺丝结合湿化学方法合成了由CoSe2/碳纳米片阵列（CoSe2/C）和碳纳米纤维（CNFs）组成的珊瑚状复合材料（CNF@c-CoSe2/C）。金属有机框架（MOFs）衍生CoSe2/C纳米片具有高表面积和多孔结构，可以在充电和放电过程中抑制CoSe2的粉碎和非晶化，从而显著保持微观结构的稳定性。CNF能够限制纳米片的过度生长，并作为导电骨架。与二维CoSe2/C纳米薄片和纯CoSe2纳米颗粒相比，该复合材料会暴露更多的活性位点，并有效加速Na+的扩散，显示出增强的倍率性能（在5.0A/g下为266.5mAh/g）和循环稳定性（在1.0A/g下循环100次后为268.3mAh/g）。此外，基于金属硒化物的异质结构材料的合理制备策略为高性能SIBs提供了新的途径。

图1.a）MIM/PAN@Co-ZIF-L、b）CNF@Co/C和c,d）CNF@c-CoSe2/C复合材料在不同放大倍率下的SEM图像

图2.a）CNF@c-CoSe2/C样品的TEM图像；b）c-CoSe2/C纳米片的TEM（插图：SAED图谱）和c）HRTEM图像；d）显示CoSe2纳米颗粒晶格条纹的放大HRTEM图像（c中矩形的放大视图）；e）TEM、相应的元素映射图像和f）EDS光谱，这两个c-CoSe2/c纳米片收集自CNF@c-CoSe2/C样品，插入的表格为CNF@c-CoSe2/C样品中不同元素的重量和原子比

图3.a）CNF@c-CoSe2/C、CNF@Co/C和MIM/PAN@Co-ZIF-L复合材料的XRD图谱。CNF@c-CoSe2/C复合材料中b）Co2p、c）Se3d和d）C1s的高分辨率XPS光谱

图4.a）CNF@c-CoSe2/C负极在0.1mV/s扫描速率下的CV曲线。b）CNF@c-CoSe2/C负极在0.1A/g电流密度下的充电/放电电压曲线。c）CNF@c-CoSe2/C、CoSe2/C和CoSe2负极的倍率性能。d）CNF@c-CoSe2/C、CoSe2/C、CoSe2和CNF负极在1.0A/g下的循环性能

图5.a）CNF@c-CoSe2/C、CoSe2/C和CoSe2负极的EIS谱和b）Z’-ω-1/2图（Z’：阻抗实部，-Z”：阻抗虚部为负，ω：角频率）。c）CNF@c-CoSe2/C和CoSe2/C负极在第一次放电和充电过程中的GITT曲线

图6.CNF@c-CoSe2/C负极的电化学反应动力学分析：a）在不同扫描速率下获得的CV曲线；b）b值；c）条形图显示了不同扫描速率下的电容贡献百分比；d）在1.0mV/s的扫描速率下的CV曲线，蓝色区域显示电容分数