DOI: 10.1016/j.matchemphys.2021.124314

CoSe2基负极材料由于其较高的理论比容量，在钠离子电池（SIBs）中具有很高的应用前景，但倍率性能弱、容量衰减快等缺陷严重阻碍了其实际应用。在本研究中，通过静电纺丝法以及随后的热处理设计并制备了CoSe2纳米粒子负载多孔碳纳米纤维（表示为CS@PCNFs），其中以PAN（聚丙烯腈）为碳源，PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）为成孔剂以设计出多孔结构的碳纳米纤维，并控制锚定在纤维表面的CoSe2晶粒的数量。得益于理想的结构特征，包括较大的比表面积、适当的孔体积和坚固的结构稳定性，当将其用作SIBs负极材料进行检测时，所制备的CS@PCNFs显示出优异的钠离子存储性能。实验结果表明，当PAN/PMMA质量比为6:4时，CS@PCNFs在0.2 A g-1下循环150次后的可逆容量高达413.6 mA h g-1，在2 A g-1下的倍率性能为401.5 mA h g-1。

图1.CS@PCNFs的合成示意图。

图2.（a）Co（Ac）2/PAN/PMMA前体纳米纤维，（b）Co@PCNFs，（c）CS@PCNFs 4-6，（d）CS@PCNFs 6-4，（e）CS@PCNFs 8-2和（f）CS@CNFs的SEM图像；CS@PCNFs 6-4的（g，h）TEM和（i）HRTEM图像。

图3.（a）CS@PCNFs 4-6，CS@PCNFs 6-4，CS@PCNFs 8-2和CS@CNFs复合材料的XRD图谱。（b）CS@PCNFs 6-4的Co2p和（c）Se3d XPS光谱。（d）CS@PCNFs 4-6，CS@PCNFs 6-4，CS@PCNFs 8-2和CS@CNFs复合材料的拉曼光谱，（e）TGA曲线以及（f）N2吸附等温线和孔径分布。

图4.（a）CS@PCNFs 6-4负极的CV曲线和（b）充放电曲线。（c）CS@PCNFs 4-6，CS@PCNFs 6-4，CS@PCNFs 8-2和CS@CNFs电极在0.2 A g-1下的循环性能，（d）在0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 A g-1下的倍率性能，（e）奈奎斯特图和（f）相应的等效电路。

图5.（a）CS@PCNFs 6-4电极在不同扫描速率下的CV曲线，以及（b）在每个氧化还原峰处的对应log（电流）与log（扫描速率）图。（c）CS@PCNFs 6-4电极在1mV/s下的电容贡献。（d）条形图显示了不同扫描速率下电容贡献的百分比。