摘要：
福建师范大学陈庆华和曾令兴教授团队通过可控静电纺丝和煅烧硒化相耦合的策略，制备了一维SnSe2-SePAN复合纤维材料，有效缓解了钠/钾离子电池体积膨胀问题和抑制多硒化物的溶解，同时增强宽温域下循环性能，为解决聚硒化物的溶解问题和提高钠/钾储存的宽温域工作性能提供了新思路。
文章简介：
随着对高能量密度和长循环寿命可充电电池需求的不断增加，钠/钾离子电池（SIBs/PIBs）因其资源丰富、成本低廉等优点，被认为是锂离子电池的理想补充品，在大规模储能领域极具应用潜力。此外，从长远来看，在实际的大规模电能存储中，对在宽温域下运行的SIBs/PIBs的需求稳步增长。然而，SIBs/PIBs在极高或极低的温度下存在快速的自放电行为和显著的容量衰减现象。因此，开发在较宽的工作温度范围内具有高倍率、稳定循环性能的电极材料是实现SIBs/PIBs实际应用的必要条件。
金属硒化物和锡由于其较高的理论比容量和固有特性而成为很有前途的负极材料。其中，SnSe2具有典型的层状晶体结构（层间距为6.14 Å）和较窄的带隙。当其应用于能源器件时，它被认为是一种潜在的热电材料，可以实现温差发电和电子制冷。因此，它可以在较宽的温度范围内稳定工作。然而，SnSe2存在本征导电性较差，体积膨胀大等问题。目前，碳复合/限域、掺杂以及空位缺陷工程等策略被应用于改性SnSe2。然而，非极性碳材料对放电产物极性可溶的多硒化物的吸附固定作用较弱，并且碳基材料在高温时的热力学稳定性和低温时的动力学性能不佳。近年来，硒化聚丙烯腈（SePAN）因具有稳定的三维网状结构，将抑制聚硒化物的溶解、穿梭效应和缓冲体积膨胀，被选为是Na+/K+存储的理想基质材料。受SePAN这些优点的启发，将其作为基质来构建SnSe2的双重限域模型，即物理限域与化学键合吸附相结合，有望能改善其SIBs/PIBs在宽温域下的电化学性能。
近日，福建师范大学陈庆华&曾令兴教授团队联合德国德累斯顿工业大学熊佩勋博士及云南师范大学王洪恩教授在InfoMat上发表题为“Extraordinarily stable and wide-temperature range sodium/potassium-ion batteries based on 1D SnSe2-SePAN composite nanofibers”的文章。该工作通过可控静电纺丝和煅烧硒化相耦合的策略，制备了一维SnSe2-SePAN复合纤维材料，考察了其作为SIBs/PIBs负极材料时的电化学性能及反应机理。其中SnSe2纳米颗粒被均匀地限域在SePAN纳米纤维中，能有效的缓解体积膨胀问题和抑制多硒化物的溶解，同时增强宽温域下循环性能。本研究为解决聚硒化物的溶解问题和提高钠/钾储存的宽温域工作性能提供了新思路。