钠离子电池由于资源丰富、价格低廉等特点，得到研究者的广泛关注。然而，由于钠离子的半径远大于锂离子，开发可快速、高效地储存钠离子的电极材料是一项很具挑战性的研究课题。Sn基硫化物（如SnS2和SnS）由于其独特的层状结构和较大的晶格间距，能够整合转化和合金化反应机制存储钠离子，具有较高的容量，是潜在的钠离子电池负极材料。由于SnS在储存钠离子的过程中具有较小的晶格膨胀和较少的相转化反应，使得SnS比SnS2更有希望成为高效的钠离子电池负极材料。但是，单纯的SnS材料的导电性差，直接作为负极材料用于钠离子电池时，往往表现出很差的电化学性能。
近日，新加坡南洋理工大学楼雄文教授课题组报道了由氮掺杂碳（NC）包覆SnS纳米片构筑的多级微米盒子（SnS@NC）用于高效储钠。该SnS@NC复合材料在0.01-3.0 V电压区间表现出优异的钠离子储存性能、良好的循环稳定性和倍率性能。
该工作以ZnSn(OH)6微米盒子为模板，通过相转化、聚多巴胺包覆及煅烧，得到SnS@NC多级微米盒子。该材料独特的3D多级中空结构可有效缓解电池充放电过程中的体积膨胀，保证材料的导电能力和循环稳定性，2D纳米片次级结构可缩短钠离子和电子的扩散距离，提高电化学反应动力学。
图1. SnS@NC的合成过程：I）相转化；II）聚多巴胺包覆；III）在N2中煅烧。
图2. （a-c）、（d）SnS2多级微米盒子扫描、透射电镜照片，（e）SnS2纳米片高分辨透射电镜照片。（f, g）、（h）SnS2@PDA多级微米盒子扫描、透射电镜照片，（i）SnS2@PDA纳米片高分辨透射电镜照片。
图3. （a-c）、（d, e）SnS多级微米盒子扫描、透射电镜照片，（f）SnS纳米片高分辨透射电镜照片。
图4. SnS@NC多级微米盒子的电化学性能。
相关研究近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上，文章第一作者为新加坡南洋理工大学汪思波博士，通讯作者为楼雄文教授。
该论文作者为: Sibo Wang, Yongjin Fang, Xiao Wang, and Xiong Wen (David) Lou*
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
Hierarchical Microboxes Constructed by SnS Nanoplates Coated with Nitrogen-Doped Carbon for Efficient Sodium Storage
Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 760-763, DOI: 10.1002/anie.201810729
导师介绍
楼雄文
https://www.x-mol.com/university/faculty/35053
课题组主页
http://www.ntu.edu.sg/home/xwlou/
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