Co0.8Mn0.2Se2@CNS/CNF的电池性能表征

MOF纳米片演化的碳纳米片**地缓解CoSe2纳米颗粒的体积膨胀，并且CNF在定向电子传导方面具有特有的优势。此外通过实验和理论计算证明了锰（Mn）掺杂策略可以调控CoSe2的晶格结构和间隙尺寸，从而改善了钠离子存储性能，并且Co1-xMnxSe2晶格膨胀亦能协同促进碳层基材的层间扩展，进而增强碳基体自身的Na+存储，表现出高比容量和出色的循环稳定性。进一步通过预钠处理的Co0.8Mn0.2Se2@CNS/CNF与Fe掺杂的Na2V1.85Fe0.15(PO4)3/C全电池可以提供409.4/338.4Whkg-1的比能量密度，展示了Co1-xMnxSe2@CNS/CNF在钠离子电池中的实际应用前景。

   图1显示出**的电池性能测试数据，如图3C-D所示，在2.50-0.01V的恒电流充电/放电曲线中可以观察到**充电/放电平稳期，这与CV结果一致。Co0.8Mn0.2Se2@CNS/CNF在**个循环中可以获得591.8/678.2mAhg-1的充电/放电比容量，并且库仑效率逐渐提高到87.27％。为了进一步阐明Mn掺杂在改善CoSe2电化学性能方面的优越性，采用较大电流密度（400mAg-1）进行长循环电池性能测试，结果表明在经过1500次循环后，电池的充电/放电比容量仍然可达到153.5/155.4mAhg-1，高库仑效率维持在98.7％(图3E)。

图1.Co0.8Mn0.2Se2@CNS/CNF的电池性能。

要点2：Co0.8Mn0.2Se2@CNS/CNF的存储机理

为了进一步研究Co1-xMnxSe2@CNS/CNF电化学性能**的内在原因，研究人员基于CV曲线对其进行动力学研究。图4A表明Co1-xMnxSe2@CNS/CNF为**的离子扩散控制特性。并且Mn掺杂可**促进Na+在CoSe2中的迁移。为了进一步确认Mn掺杂在改善的Na+扩散动力学的优势，研究人员采用恒电流间歇滴定技术（GITT）（图4C-D）评估Na+的扩散系数。结果显示，Na+的扩散系数在Mn掺杂的Co1-xMnxSe2@CNS/CNF中远高于CoSe2@CNS/CNF，较高可达到3.0×10-12cm2s-1。DFT理论计算显示与CoSe2相比，Co0.8125Mn0.1875Se2的晶格参数扩大至12.666718Å，相应的可容纳Na+的间隙体积从3.671Å3增加到5.028Å3（图4E）。这与高分辨率HRTEM图像中观察到的晶格间距由0.258nm扩张到0.269nm保持一致。这种扩展的通道可以使Na+更加快速的迁移，从而提高钠存储的电化学性能并增强结构稳定性。

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