钠离子电池

合成的 M2 复合材料具有优异的钠存储性能，包括在 8.0 A g-1 的条件下，5900 个循环周期内的高可逆容量（259 mAh g-1），以及高达 30.0 A g-1 的超高速容量（215 mAh g-1）。利用 Na3V2(PO4)3 作为阴极，MoSe2/rGO 复合材料作为阳极，由此组装的全电池也表现出了令人满意的性能。这项工作提供了一个新的案例，说明有简单有效的方法来制备满足高性能要求的钠离子电池。

郑州大学邵国胜课题组依托自主研发的高导电性晶体石墨烯（HCG）为基底材料，通过一种简单的球磨工艺将大量非晶态磷化硒（SeP）负载在三维连通的HCG框架中制备了高容量SIB负极。HCG衬底可以实现钠离子和电子的快速传输，同时可以容纳SeP负极活性物质的巨大体积变化。并且，基于NaxSeP的强玻璃相形成能力，有效避免除Na2Se和Na3P的超细纳米晶外的所有稳定化合物的结晶，极大促进了电池的氧化还原动力学过程。

它在热、动态和机械上都稳定。作者发现它的金属量归因于 sp2杂化碳原子 p 轨道上的离域电子。是一种很有前途的高性能钠离子电池负极材料。其可逆重量和体积容量分别为787.53 mAhg-1和718.10 mAhcm-3，在充放电过程中具有低扩散能垒(0.04-0.30 eV)、低平均开路电压(0.26 V)和小体积变化(3.71%)。。这些电化学性能优于最近报道的负极材料，这表明PHP-石墨烯纳米带是一个有前途的构建单元，用于设计超越石墨烯和五氢石墨烯的新型碳负极材料。

由于红磷的优化结构均匀地限制在多孔NGCA中，具有高电导率和机械稳定性，独立式 P@NGCA负极表现出出色的钠存储性能，具有3.3mAh cm -2的高面积容量和优异的初始库仑效率80%。一维碳纳米管（CNTs）和二维氮掺杂石墨烯纳米片交错形成3D“钢筋混凝土”结构，有利于减轻红磷的体积膨胀并提高导电性。P@NGCA表现出优异的储钠性能具有出色的 ICE 和高容量。

深圳大学 郭春雨教授团队在《Mater. Chem. Front》期刊发表论文，研究报道了一种二维异质结构，其中致密的SnS2纳米片均匀且垂直地固定在石墨烯气凝胶（SnS2@GA）上，用于高性能钠离子电池。

石墨烯材料作为电极，一方面可以作为活性材料参与电化学反应。另一方面，它们可以作为导电添加剂来改善电池反应动力学，并作为缓冲结构来支持电极的结构完整性，在提升新型钠、钾、铝离子电池材料性能方面具有独特的优势。在这篇综述中，对通用的石墨烯基电极结构设计原则和提升性能机制进行了归纳、揭示和总结，阐明了石墨烯材料的优点，并重点介绍了可产生高能量密度、快速充电和持久性能的电池的石墨烯电极纳米结构的示例。

以传统的 MoS2 为例，在理论模拟的指导下，选择了氮掺杂石墨烯上的铁单原子催化剂（SAFe@NG），并首先将其用作基材，以促进 MoS2 在放电过程中的反应动力学。在接下来的充电过程中，结合光谱学和显微镜，证明了 SAFe@NG 催化剂能够实现 Mo/Na2S→NaMoS2→MoS2 的高效可逆转化反应。

在这项工作中，在聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 的辅助下，使用石墨氮化碳 (g-C3N4) 作为前驱体合成了具有可调晶面间距的N掺杂石墨烯。获得的可调晶面间距在0.34 nm至0.45 nm范围内，主要归因于高氮掺杂水平（9.9-33.7 at.%），尤其是吡咯氮。