蛋黄壳结构FeSe2@氮掺杂碳纳米棒：面向高性能钠离子电池负极的结构工程与性能突破

本研究成果通过气相硒化法成功构建了蛋黄壳结构FeSe2@氮掺杂碳复合材料（YS-FeSe2@NC）。该材料凭借氮掺杂碳包覆层增强导电性与离子传输能力，配合精确设计的空腔结构有效缓冲钠离子嵌入/脱出过程中的体积变化，展现出卓越的电化学性能：在5 A g?1高电流密度下循环2000次后仍保持430.4 mAh g?1的可逆容量。非原位XPS与SEM分析表明，其性能提升源于蛋黄壳结构与氮掺杂碳层的协同效应，显著改善了电极动力学并促进稳定SEI膜形成。

　　

Results and discussion

图1展示了YS-FeSe₂@NC复合材料的合成路线，而纯FeSe₂是通过在相同反应条件下直接硒化FeOOH前驱体获得的。为探究物相组成，采用X射线衍射（XRD）进行了系统表征。初始对Fe₂O₃@Void@NC、FeSe₂和YS-FeSe₂@NC的XRD分析显示（图2a），Fe₂O₃@Void@NC经过后续处理后呈现出明确的结构特征。

Conclusion

本研究通过水热法、模板法和气相硒化法的集成策略，成功制备了氮掺杂碳修饰的蛋黄壳结构YS-FeSe₂@NC复合材料。作为钠离子电池负极材料时，该复合材料相较于纯FeSe₂表现出显著增强的倍率性能和长循环稳定性。材料展现出优异的电化学特性，其独特结构有效缓解了充放电过程中的体积应变，同时氮掺杂碳层加速了电子/离子传输动力学，为高性能钠离子电池负极设计提供了新范式。