得益于高比容量、高電化學活性和各種電子性質等優點,過渡金屬硒化物被認為是鋰和鈉離子存儲的一種有前途的負極。然而,在循環過程中,其較差的電子傳導性和巨大的體積膨脹嚴重制約了其電化學性能。在此,北京理工大學陳人杰教授、謝嫚副教授等人通過自組裝和隨后的硒化合成了錨定在石墨烯上的CoSe空心多面體 (CoSe/G) ,并將其用作儲鋰/鈉負極。在CoSe/G復合材料中,通過高溫原位硒化金屬-有機骨架(MOFs)獲得的CoSe納米粒子分布在石墨烯片之間,實現了N元素摻雜,形成了具有化學鍵的堅固異質結構。原位XRD和非原位EIS測試技術以及動力學分析證明,獨特的結構確保了結構的穩定性和金屬離子的反應動力學。圖1. SIBs負極的可能存儲機制因此,CoSe/G 負極實現了優異的循環性能(在 0.1 A g-1下300 次循環后儲鋰容量為1259 mAh g-1,2 A g-1下600 次循環后儲鈉容量為214 mAh g-1)和倍率容量(在5 A g-1下儲鋰容量為732 mAh g-1,儲鈉容量為290 mAh g-1)。此外,NaNFM//CoSe/G全電池表現出出色的電化學性能,證明了CoSe/G負極的實用性。改進的堿離子存儲電化學性能為構建面向高性能存儲設備的MOF衍生物提供了新的見解。圖2. NaNFM//CoSe/G全電池的電化學性能Cobalt Selenide Hollow Polyhedron Encapsulated in Graphene for High-Performance Lithium/Sodium Storage, Small 2021. DOI: 10.1002/smll.202102893