第12卷第10期2023年10月Vol.12No.10Oct.2023储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnology钴掺杂FeS2的可控制备及储钠特性研究陈珂君1，范利君2（1新乡学院，河南新乡453000；2鹤壁能源化工职业学院，河南鹤壁458000）摘要：铁基硫化物作为典型的转化型负极材料，具有理论比容量高、无毒、资源丰富等优势，成为了钠离子电池潜在的负极材料之一。然而，该类材料的电子/离子输运性能较差，导致了储钠动力学特性有待改善，这也限制了其实际应用。基于此，本文以典型铁硫化物FeS2为例，提出阳离子掺杂的策略来调控其晶体结构，以期改善其电化学储钠特性。研究发现，通过在前驱体溶液中引入Co2+，实现了钴掺杂FeS2的可控合成。结构和组成表征发现，不同Co2+掺杂量会对FeS2的形貌产生影响，且掺杂后FeS2的(200)晶面间距增大。电化学性能测试表明，掺杂后样品具有更好的倍率性能和循环稳定性。优化样品在电流密度为1A/g、2A/g和4A/g下，分别保持了264.3mAh/g、224.9mAh/g和193.4mAh/g的可逆放电比容量。在1A/g的电流密度下，循环450次后可保持229.8mAh/g的放电比容量，容量保持率约为74.6%。储钠动力学分析表明，掺杂后样品显示出更高的Na+扩散效率，同时表现出赝电容占主导的储钠机制。该研究能够为新型钠离子电池负极材料的开发提供理论参考。关键词：钠离子电池；掺杂；负极材料；二硫化铁；反应机理doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0391中图分类号：TM911.1文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）10-3056-08ControllablesynthesisofCo2+-dopedFeS2andtheirsodiumstorageperformancesCHENKejun1,FANLijun2(1XinxiangUniversity,Xinxiang453000,Henan,China;2HebiVocationalCollegeofEnergyandChemistry,Hebi458000,Henan,China)Abstract:Astypicalconversionreaction-typeanodematerialsforsodium-ionbatteries(SIBs),iron-basesulfidespossesshightheoreticalcapacity,nontoxicity,andnatureabundance,makingthemoneofthepotentialanodematerialsthatcanbeusedinSIBs.However,iron-basesulfideswithpoorelectron/ionicconductivitypresentasluggishsodiumstoragekinetics,whichrestrictstheirpracticalapplications.Thisstudyutilizedirondisulfide(FeS2)asanexampleandappliestheiondopingstrategytomodifythecrystalstructureandinvestigatethesample'ssodiumstorageperformance.Co2+-dopedFeS2isspecificallypreparedthroughafeasiblea...
