【摘 要】
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对于锂/钠离子电池而言,负极材料对增加能量密度方面都起了关键作用。目前,商业化的石墨基负极材料极大地影响着锂/钠离子电池未来发展趋势。二硫化锡（SnS2）以其较高的理论容量和丰富的储量逐渐成为了研究焦点。然而,SnS2固有的低电导率和严重的体积变形导致其循环稳定性较差,进一步限制了其实际应用。在此,实施了各种材料的设计策略,以提升材料的储锂/储钠性能。（1）首先通过水热法合成片状SnS2,利用多巴
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对于锂/钠离子电池而言,负极材料对增加能量密度方面都起了关键作用。目前,商业化的石墨基负极材料极大地影响着锂/钠离子电池未来发展趋势。二硫化锡（SnS2）以其较高的理论容量和丰富的储量逐渐成为了研究焦点。然而,SnS2固有的低电导率和严重的体积变形导致其循环稳定性较差,进一步限制了其实际应用。在此,实施了各种材料的设计策略,以提升材料的储锂/储钠性能。（1）首先通过水热法合成片状SnS2,利用多巴胺（PDA）在片状SnS2表面进行包覆,形成SnS2/PDA复合材料。进一步与氧化石墨烯水热复合,形成SnS2/PDA-r GO复合材料,最后经过高温氩气锻烧获得了SnS2/NC-r GO复合材料。氮掺杂碳层可以有效提高导电性,还对维持材料的结构稳定性方面具有重要意义。石墨烯的引入进一步增加了电子/离子的转移通道,改善了离子的反应动力学。SnS2/NC-r GO电极在0.1 A g-1的电流下循环200次后,可以获得1215.8/1220.7 m Ah g-1的储锂容量。相同的条件下循环80次后,SnS2/NC-r GO电极的储钠容量为501.6 m Ah g-1,容量保持率为67.02%。（2）为了进一步改善SnS2低的导电率,制备了异质结构复合材料。通过一步水热法合成了片状SnS2-r GO复合材料,进一步将SnS2-r GO复合材料进行煅烧处理,最终得到异质结构SnS2@SnS-r GO材料。异质结构处存在的相界面,含有大量的晶格缺陷,可以增强离子反应动力学,促进材料内部电子的转移和离子扩散,进一步提高复合材料的锂离子/钠离子存储性能。还原氧化石墨烯可以有效连接SnS2@SnS,因此可以为互不接触的SnS2@SnS提供电子转移通道,从而改善电极的倍率性能。SnS2@SnS-r GO电极在0.1 A g-1电流下经过200次锂化和脱锂后,其电极的储锂容量为1339/1367 m Ah g-1,库伦效率大于98%,容量保持率大于100%。并且当在大电流5 A g-1下可以达685.7 m Ah g-1的高比容量,在同样的电流下,SnS2@SnS-r GO电极的储钠容量为608 m Ah g-1,实现了较为优异的储锂/储钠能力。（3）采用两步水热处理合成了花状MoS2/SnS2材料,表面存在的SnS2纳米点可以有效地阻止MoS2在充放电过程中产生的机械应变。为了进一步改善材料的性能,采用聚二烯二甲基氯化铵（PDDA）对MoS2/SnS2表面进行修饰使其带有正电荷,进一步与Ti3C2Tx-MXene进行静电组装形成MoS2/SnS2/MXene复合材料。MXene的添加增强了电极的导电性,提升了离子的转移动力学。大的片层结构不仅为储锂带来了丰富的氧化还原位点,也可以使电解液充分接触从而提高电极的储锂和储钠容量。MoS2/SnS2/MXene电极在0.1 A g-1电流下展现了1260.6 m Ah g-1的高储锂容量,库伦效率为98.5%。较高的比容量远大于MoS2/SnS2电极获得的1053.9 m Ah g-1比容量。MoS2/SnS2/MXene电极在0.1 A g-1电流下获得了596 m Ah g-1的储钠容量,高于MoS2/SnS2电极获得的230.6 m Ah g-1。
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