DOI: 10.1016/j.electacta.2022.141602

尽管纳米合金负极在大大提高钠离子电池的电化学性能方面具有很大的潜力，但仍然需要低成本和大规模的生产方法，以及合金基复合材料的优化设计。在此，研究者使用简单且有效的静电纺丝方法来制备具有可调P和Sb比例以及均匀形态的Sb/P@C复合纳米球。研究发现，可以轻松调节Sb/P@C复合材料中Sb的量和多孔结构。值得注意的是，Sb/P@C负极增强的电化学性能可归因于所制备的复合材料中的Na+离子存储和优异的电荷转移，以及相互镶嵌的Sb/P和C抑制了纳米球聚集的协同效应。特别是，Sb/P纳米球在碳基质中的镶嵌分布不仅加速了离子和电子的转移，而且还起到了减缓体积变化的缓冲作用。重要的是，即使电流密度上升到500mA/g，其容量仍高达350mAh/g，这表明了高倍率钠离子负极的巨大潜力。总体而言，本工作提出的策略适用于其他合金类型的系统，如Sn、Bi等，这些系统也存在严重的体积膨胀，从而导致电极性能下降。

图1.丝瓜样Sb/P@C纳米结构的制备示意图。

图2.（a-c）Sb/P@C样品不同放大倍率的SEM图像，（d-e）随机选择的三个区域的HRTEM图像，（g）Sb、P和C的元素映射结果，（h）所制备复合材料的SAED图像，（i）Sb/P@C-2的EDS元素质量比测量结果。

图3.不同样品的XRD图谱：（a）在10°-80°范围内，（b）2θ为26°-32°的放大区域，（c）38°-45°区域。

图4.（a）不同样品的全XPS光谱比较，Sb3d（b）、P2p（c）和C1s（d）的高分辨率XPS光谱。

图5.（a）Sb/P@C-2在0.1mV/s扫描速率下的CV曲线，（b）当电流密度为50mA/g时，Sb/P@C-2从第1次至第100次循环的充电-放电曲线，（c）Sb/P@C-2负极的周向电容与电压图，（d）50mA/g时测试样品的循环性能，（e）不同电流密度下的倍率性能。

图6.所制备电极的动力学分析。（a）对比样品的EIS谱；（b）Zre和ω-1/2的线性拟合曲线，（c）Sb/P@C-2在0.1、0.2、0.3、0.4至0.5mV/s的不同扫描速率下的CV结果，（d）峰值电流和扫描速率的线性拟合曲线，（e）0.3mV/s下电容控制对电荷存储的贡献，（f）不同扫描速率下的贡献率。

图7.200次循环后拆解的Sb/P@C-2半电池的SEM图像。