不同形貌FeS_(2)的可控制备及储钠特性研究

作     者：范利君 吴保周 陈珂君 FAN Lijun;WU Baozhou;CHEN Kejun

作者机构：鹤壁能源化工职业学院河南鹤壁458000 新乡学院河南新乡453000 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年第13卷第8期

页      面：2541-2549页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：钠离子电池 形貌调控 负极材料 二硫化铁 储钠机制 

摘      要：作为典型的转化反应型储钠负极材料,FeS_(2)具有无毒、成本低廉及理论比容量高等优势,成为钠离子电池潜在的负极材料之一。然而,该材料在实际储钠过程中的动力学性能相对较差,限制了其实际应用。基于此,本研究基于溶剂热反应合成策略,通过改变前驱体中铁硫摩尔比,分别合成了具有不规则球形颗粒形貌,球形颗粒与立方体混合形貌以及规则立方体形貌的FeS_(2)样品,进一步分析研究了微观形貌对FeS_(2)储钠性能的影响。电化学测试结果显示,具有规则立方体形貌的FeS_(2)具有最优的倍率性能和循环稳定性,在0.1 A/g的电流密度下循环100次以后可保持354.5 mAh/g的放电比容量,在电流密度为2.0 A/g下循环500次后,仍保持246.3 mAh/g的放电比容量,是对比样品比容量的1.2倍。储钠动力学分析表明,立方体形貌的FeS_(2)样品表现出赝电容占主导的储钠机制,因此具有更快的钠离子扩散效率和更高的倍率性能。该研究能够为高性能转化型钠离子电池负极材料的开发提供理论参考和依据。