开发具有长寿命和宽温度适应性的电极对于构建高性能钠/钾离子电池（SIB/PIB）至关重要。

最近，福建师范大学曾令兴教授&陈庆华教授通过可控静电纺丝和硒化作用的耦合策略，将SnSe₂纳米颗粒均匀封装在SePAN基体中，制备了SnSe₂-SePAN复合材料，用于非常稳定和宽温度范围的SIB/PIB。独特结构的SnSe₂-SePAN不仅缓解了体积的剧烈变化，而且保证了复合材料的结构完整性，从而赋予了SnSe₂-SePAN优异的钠/钾存储性能。因此，SnSe₂-SePAN在较宽的工作温度范围内表现出较高的钠存储容量和出色的可行性（-15至60℃：300mAh/g/700次循环/-15℃；352mAh/g/100 次循环/60℃，0.5A/g）。在室温下，它提供了创纪录的超长循环寿命（192mAh/g），即使在15A/g下也能循环66000次以上。它在PIB中的电化学性能也极为出色（157mAh/g，在5A/g下循环15000次以上）。非原位XRD和TEM结果证实了SnSe₂-SePAN的转化合金机理。此外，相关计算验证了SePAN在增强SnSe₂-SePAN电极的电化学性能方面起着重要作用。因此，本研究为解决多硒化物溶解问题，提高钠钾储存的宽温工作能力开辟了新的途径。

图1.SnSe₂/SePAN复合材料的合成示意图。

图2.（A）SnSe₂-SePAN的SEM图像；（B,C）SnSe₂-SePAN的TEM图像；（D）SnSe₂-SePAN的元素映射图像；（E）所有样品的XRD图谱、（F）拉曼光谱和（G）FTIR光谱；SnSe₂-SePAN样品的XPS光谱：（H）Sn3d、（I）Se3d和（J）C1s。

图3.SnSe₂-SePAN在SIB半电池中的电化学性能，以及SnSe₂-SePAN在PIB半电池中于25℃下的电化学性能。

图4.（A）SnSe₂-SePAN在SIB中于选定电压下的非原位XRD图谱：（I）新电极。放电至（II）1.70V、（III）1.20V、（IV）0.78V和（V）0.005V。充电至（VI）1.05V、（VII）1.42V和（VIII）2.50V；在0.5A/g下放电至0.02V后，SIB中SnSe₂-SePAN电极的（B-D）TEM和（E）元素映射图像。

图5.（A）一个SnSe₂分子和（B）Na原子吸附在SePAN纤维的Se侧。（C）一个Na₂Se分子和（D）Sn原子吸附在PAN的N侧。（E-H）通过DFT计算的吸附能（Eads）和Na⁺扩散势垒（Eb），以及（I-K）Na⁺扩散路径。

该工作以“Extraordinarily stable and wide-temperature range sodium/potassium-ion batteries based on 1D SnSe₂-SePAN composite nanofibers”为题发表在《InfoMat》（DOI:10.1002/inf2.12467）上。

论文链接：https://doi.org/10.1002/inf2.12467