钠在地球上储量丰富，价格便宜，因而钠离子电池在大规模储能器件上较锂离子电池具有更广阔的应用前景。FeS₂作为钠离子电池负极材料，其理论容量达到894mAh/g。然而，FeS₂在充放电过程中，它会经历巨大的体积膨胀，由此产生的摩擦力甚至会粉粹FeS₂负极材料，导致FeS₂循环使用过程中容量快速衰减；而且，FeS₂的导电性差，离子扩散速度慢，从而导致其倍率性能差。近日，胡忠良教授课题组，成功开发出一种还原氧化石墨烯包覆 FeS2@C钠离子电池材料，该复合材料中FeS₂表面有无定形炭涂层，可以在一定程度上抑制FeS₂在充放电过程体积膨胀伸缩发生电极材料坍塌、粉粹的问题，尤其其外层的还原氧化石墨烯RGO，由于RGO具有柔性可弯曲伸缩的特点，可以很好地包容在使用过程中体积不断变化的FeS₂；其次RGO表面被刻蚀而具有中孔级的孔洞，这些孔洞在复合材料中构成3D连续通道，从而大大加快Na⁺的扩散和传输，因而可以大幅提高材料的离子导电性，同时复合材料中引入了无定形炭和RGO，由于炭材料具有良好的电子导电性，特别是RGO优异的电子导电性，因而复合材料又具有优异的电子导电性；该复合材料作为钠离子负极材料，表现出了优异的循环使用性能和倍率性能。该复合材料的成功开发，有望加快钠离子电池商业化应用的进程。

SEM images of the FeS₂@C (a), FeS₂@C/RGO (b) and FeS₂@C/HRGO (c)，EDS mapping images (d) TEM image (e), HRTEM images (f, g) and SAED pattern (f inset) of the FeS₂@C/HRGO

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775322004487