蛋黄-壳结构碳包覆硫酸铁钠(NFS@CHS)的设计及其在钠离子电池高容量长循环稳定性中的应用

为解决钠铁硫酸盐(NFS)作为钠离子电池正极材料时储钠性能远低于理论阈值的关键难题，研究人员通过强毛细限域效应构建了蛋黄-壳结构NFS@碳空心球(NFS@CHS)。该设计创建了分级多孔导电网络，实现120.2 mAh g?1的创纪录可逆容量（0.1 C）和20 C下65 mAh g?1的优异倍率性能，循环寿命突破12 000次，为高性能NFS材料的商业化应用提供了新范式。

　　

在钠离子电池领域，硫酸铁钠(NFS)因其成本效益和高电压特性备受关注，但其实际储钠性能长期受限于理论阈值。最新研究通过巧妙的蛋黄-壳结构设计，将纳米级NFS颗粒封装于分级多孔碳空心球(NFS@CHS)中，犹如为离子/电子搭建了"高速公路"。这种强毛细限域效应形成的三维导电网络，使材料在0.1 C下展现出120.2 mAh g^?1的惊人容量，即便在20 C超高倍率下仍保持65 mAh g^?1的容量输出。更令人振奋的是，该材料在历经12 000次充放电后仍保持优异稳定性，相当于每天充放电1次可持续使用32年！通过系统研究动力学增强机制，这项工作为突破NFS材料商业化应用瓶颈提供了全新思路，其全电池测试结果更预示着该技术在规模化储能领域的巨大潜力。