顧 旻，劉逸然，吳靜怡，馮曉苗，劉瑞卿

（南京郵電大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210023）

鈉離子電池（sodium-ion battery，SIB）的概念是在20世紀(jì)70年代提出的，目前已成為下一代商用電池的研究熱點(diǎn)[1]，但鈉離子電池在充放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多相反應(yīng)，循環(huán)穩(wěn)定性較差，同時(shí)反應(yīng)速率較慢，加之負(fù)極材料的制備過(guò)程復(fù)雜繁瑣，制作成本較高，其商業(yè)化應(yīng)用受到很大限制[2]。2010年以來(lái)，SIB研究發(fā)展呈現(xiàn)井噴式。目前研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量材料作為SIB的負(fù)極，如金屬/合金（Sn，Sb，Ge，Pb及其合金)，金屬氧化物/硫化物/硒化物/磷化物（SnO2，Sb2O3，Co3O4，NiCo2O4，MnFe2O4，MoS2[3]，SnS2[4]，Sb2S3[5]，CoS[6-8]，CoS2[9]，NiS2[10]，Ni3S2，F(xiàn)eP4，CuP2）等材料。

其中，CoSe、CoSe2[11]和CoS[12]等過(guò)渡金屬硫族化合物，在儲(chǔ)能裝置中表現(xiàn)出令人滿意的性能，對(duì)于鈉離子電池，過(guò)渡金屬化合物的催化性可以加速相轉(zhuǎn)化反應(yīng)、減少充放電平臺(tái)，但因其充放電過(guò)程中電子電導(dǎo)率低、體積變化大、材料結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，導(dǎo)致該負(fù)極材料的循環(huán)性能和倍率性能不夠穩(wěn)定。所以通過(guò)合理的納米結(jié)構(gòu)改造或與碳基材料復(fù)合改善，可以顯著改善這些問(wèn)題。金屬有機(jī)框架（MOF）作為一類新興的多孔材料，受到了廣泛研究。MOF由金屬中心和有機(jī)連接體組成。如ZIF-67這類的MOF材料，其有機(jī)配體中含有氮元素，在合成時(shí)可以引入缺陷，增加電子傳導(dǎo)性并產(chǎn)生豐富的活性位點(diǎn)并減少電解質(zhì)分解，因此，MOF材料既可以作為合成過(guò)渡金屬化合物的前驅(qū)體，同時(shí)也可以作為制備N摻雜碳材料的原料。此外，金屬有機(jī)框架具有多種結(jié)構(gòu)，如微八面體、十二面體、納米籠狀，使得MOF材料在制備碳復(fù)合材料時(shí)具有結(jié)構(gòu)調(diào)控優(yōu)勢(shì)。碳納米管（CNTs）因其優(yōu)異的導(dǎo)電性，常被用來(lái)與其他導(dǎo)電性較差的材料進(jìn)行復(fù)合。Liu及其團(tuán)隊(duì)[13]，設(shè)計(jì)了一種由ZIF-67衍生的中空硫化鈷負(fù)極材料。該材料在鋰離子電池、鈉離子電池和鉀離子電池中都展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。Cao等，通過(guò)將在ZIF-8（Zn-ZIF）和ZIF-67（Co-ZIF）相結(jié)合，制備了雙金屬Zn/Co-ZIF，并最終合成出ZnS/CoS-NCNTs異質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于鋰離子電池[14]。在5 A/g的電流密度下，循環(huán)2000次后，仍能保持803 mAh/g的高可逆容量。因此，將ZIF67作為前驅(qū)體與碳納米管進(jìn)行復(fù)合，可以更好利用過(guò)渡金屬化合物的優(yōu)點(diǎn)，提升材料的導(dǎo)電性與循環(huán)穩(wěn)定性。目前，尚未有CoS和CNT復(fù)合材料應(yīng)用在鈉離子電池的報(bào)道。

因此，本文將ZIF-67材料與CNTs進(jìn)行復(fù)合得到ZIF-67/CNT前驅(qū)體，用以制備CoS/CNT過(guò)渡金屬硫族化合物復(fù)合材料，將其作為鈉離子電池負(fù)極材料，并對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行研究。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑和儀器

CH3CSNH2，分析純，上海國(guó)藥；CoH12N2O12，分析純，阿拉丁；C4H6N2，分析純，阿拉??；MWCNT，分析純，北京島金；(C6H9NO)n，分析純，阿拉??；(CH2CF2)n，分析純，阿拉?。籆5H9NO，分析純，阿拉??；C，Super P，瑞士特密高；1.0 M NaPF6in DIGLYME，電池級(jí)，多多化學(xué)。

通過(guò)掃描電子顯微鏡（S-4800，Hitachi）以及透射電子顯微鏡（F200X，Hitachi）來(lái)表征制備材料的形貌。使用高分辨透射電子顯微鏡（Tecnai G2F30，F(xiàn)EI）表征材料的元素圖譜。通過(guò)粉末X射線衍射儀（RINT-ULTIMAⅢ，RIGAKU）表征材料晶體結(jié)構(gòu)。氣體吸附孔隙率儀置（ASAP 2020，Micromeritics）測(cè)量用于表征材料孔徑分布及比表面積。X射線光電子能譜（PHI 5000 VersaProbe）用于分析材料的鍵合信息。

1.2 CoS/CNT復(fù)合材料的制備

ZIF-67/CNT復(fù)合材料的合成在Liu[15]的基礎(chǔ)上改進(jìn)為：稱量一定質(zhì)量的羥基化多壁碳納米管（MWCNTs），置于燒杯中，向燒杯中加入30 mL甲醇，超聲10 min，加入與MWCNT質(zhì)量相等的聚乙烯吡咯烷酮（PVP），超聲20 min，超聲后向燒杯中加入0.873 g的六水合硝酸鈷（Co(NO3)2·6H2O），再超聲10 min，記為溶液A。將0.984 g 2-甲基咪唑加入另一燒杯，加入10 mL甲醇并攪拌，記為溶液B。將處理好的溶液A迅速倒入溶液B中，劇烈攪拌20 min，靜置24小時(shí)后將燒杯中的沉淀物用甲醇離心洗滌3～5次，洗滌完畢的沉淀物置于真空干燥箱中，60℃下干燥12小時(shí)，得到ZIF-67/CNT前驅(qū)體復(fù)合材料。加入多壁碳納米管（MWCNT）的質(zhì)量為7.5、15、22和30 mg，根據(jù)MWCNT與六水合硝酸鈷的質(zhì)量比將其分別命名為ZIF-67/CNT（Co∶CNT=116∶1）、ZIF-67/CNT（Co∶CNT=58∶1）、ZIF-67/CNT（Co∶CNT=38.7∶1）、ZIF-67/CNT（Co∶CNT=29∶1）。

稱量100 mg干燥后的ZIF-67/CNT前驅(qū)體，置于圓底燒杯中，加入24 mL的無(wú)水乙醇并短暫超聲，按加入56 mg硫代乙酰胺，在油浴鍋中，90℃進(jìn)行硫化，制備完成后冷卻至室溫，使用乙醇洗滌產(chǎn)物3～5次，洗滌后將產(chǎn)物置于真空干燥箱中，60℃干燥12小時(shí)，得到CoS/CNT復(fù)合材料。

1.3 負(fù)極的制備、電池的組裝及電化學(xué)性能測(cè)試

按照質(zhì)量比7∶2∶1分別稱取CoS/CNT粉末、Super P、羧甲基纖維素鈉研磨30 min，將粉末倒入燒杯中，滴加適量超純水后攪拌24小時(shí)得到膏體。將膏體均勻涂覆在銅箔上，隨后轉(zhuǎn)移至真空干燥箱中60℃干燥12 h。烘干后的極片用切割成直徑為12 mm的圓片。

使用上述剪切后獲得直徑12 mm的極片作為負(fù)極，鈉片作為正極，Whatman公司的玻璃纖維隔膜作為電池隔膜，溶有1 M NaPF6的DIGLYME溶劑作為電解液，在手套箱內(nèi)，按照正極殼、極片、40 μL電解液、玻璃纖維隔膜、40 μL電解液、鈉片、鋼片、彈片、負(fù)極殼的順序組裝電池，將電池密封。最后，將封裝好的扣式電池取出，通過(guò)電化學(xué)工作站（VMP3，Bio-logic）測(cè)試電池的循環(huán)伏安曲線、電化學(xué)阻抗譜、循環(huán)性能和倍率性能。

2 結(jié)果與討論

2.1 空心立方串聯(lián)狀CoS/CNT的結(jié)構(gòu)表征

2.1.1 材料的形貌

本工作探究了加入不同量的多壁碳納米管（MWCNT）時(shí)，制備出的ZIF-67/CNT前驅(qū)體在硫化后性能上的差別。圖1為四個(gè)不同比例下的CoS/CNT的XRD圖譜表征，從圖中可以看出，除了在26°左右的碳峰外，硫化后獲得的CoS/CNT的衍射曲線中并無(wú)ZIF-67/CNT前驅(qū)體的明顯波峰，這與之前報(bào)道的結(jié)果一致[16]。這種現(xiàn)象可歸因于CoS/C材料的非晶性質(zhì)；換句話說(shuō)，CoS/CNT中CoS納米顆粒的晶粒較小，同時(shí)結(jié)晶度較差，所以在XRD測(cè)試時(shí)無(wú)明顯峰出現(xiàn)。

圖1 不同的六水合硝酸鈷和多壁碳納米管比例制成的CoS/CNT復(fù)合材料的XRD

圖2a-h為四個(gè)不同濃度下的CoS/CNT的SEM。從圖中可以看出，當(dāng)MWCNT濃度較低時(shí)，ZIF-67的表面出現(xiàn)硫化不完全的現(xiàn)象，表面上附著大量的顆粒，隨著MWCNT用量的上升，多面體的結(jié)構(gòu)趨向光滑，表明反應(yīng)完全，當(dāng)MWCNT的量進(jìn)一步上升，添加量達(dá)到22 mg時(shí)，多面體結(jié)構(gòu)開(kāi)始出現(xiàn)局部的塌陷，當(dāng)多壁碳納米管加入到30 mg時(shí)，多面體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量破環(huán)，顆粒開(kāi)始團(tuán)聚，主要是因?yàn)樘技{米管濃度過(guò)高，導(dǎo)致ZIF-67成核位點(diǎn)不穩(wěn)定，進(jìn)行硫化時(shí)因體積發(fā)生變化，導(dǎo)致前驅(qū)體原來(lái)的結(jié)構(gòu)無(wú)法保持。

圖2 a和b. CoS/CNT（Co∶CNT=116∶1）；c和d.CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）；e和f.CoS/CNT（Co∶CNT=38.7∶1）；g和h. CoS/CNT（Co∶CNT=29∶1）的SEM圖

隨后，對(duì)四個(gè)不同濃度下的CoS/CNT進(jìn)行了TEM表征，圖3a-h為四個(gè)不同濃度下的CoS/CNT的TEM照片，從圖中可以看出，在加入MWCNT的量較低時(shí)，樣品中會(huì)出現(xiàn)硫化不完全的現(xiàn)象（圖3a和b），而MWCNT添加量增多后，樣品為空心立方串聯(lián)結(jié)構(gòu)（圖3c和d），表明的CoS/CNT制備成功，MWCNT的添加量進(jìn)一步增多，空心立方結(jié)構(gòu)出現(xiàn)少量破損（圖3e和f）。當(dāng)MWCNT的添加量達(dá)到本實(shí)驗(yàn)中的最大值時(shí)，空心立方結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重，部分立方結(jié)構(gòu)分解成片狀CoS/CNT，該表征結(jié)果與SEM相似，都表明當(dāng)碳納米管添加量過(guò)多不利于CoS/CNT復(fù)合材料的制備。

圖3 a和b. CoS/CNT（Co∶CNT=116∶1）；c和d.CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）；e和f. CoS/CNT（Co∶CNT=38.7∶1）；g和h. CoS/CNT（Co∶CNT=29∶1）的TEM圖

圖4 CoS/CNT（Co∶CNT=116∶1）、CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）、CoS/CNT（Co∶CNT=38.7∶1）、CoS/CNT（Co∶CNT=29∶1）a. 氮?dú)馕?脫附等溫線；b. 孔徑分布曲線

2.1.2 材料的比表面積和孔容積

圖4為CoS/CNT（Co∶CNT=116∶1）、CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）、CoS/CNT（Co∶CNT=38.7∶1）、CoS/CNT（Co∶CNT=29∶1）四個(gè)不同濃度下的CoS/CNT復(fù)合材料的氮?dú)馕?脫附等溫線和孔徑分布曲線。上述四種材料的比表面積和孔容積在表1中列出，樣品的孔徑均以微孔和介孔為主，孔的平均直徑分別為14.49、3.66、9.84和14.37 nm。從材料表征中可以看出，Co∶CNT=58∶1的CoS/CNT復(fù)合材料，具有更小的平均孔徑。同時(shí)，在表1中可以也看出，該比例下的復(fù)合材料具有更大的比表面積，因?yàn)樵谳^低碳管比例下，ZIF-67/CNT前驅(qū)體硫化不完全，實(shí)心結(jié)構(gòu)導(dǎo)致材料的比表面積和孔體積都較小，隨著比例升高，硫化越來(lái)越充分，比表面積增大，但當(dāng)比例過(guò)高時(shí)，材料會(huì)產(chǎn)生形貌上的破壞，因而比表面積又開(kāi)始下降，這一結(jié)果與SEM相符，這表明，在對(duì)不同比例下的CoS/CNT復(fù)合材料進(jìn)行表征測(cè)試后，從孔結(jié)構(gòu)和比表面積兩個(gè)尺度上來(lái)說(shuō)，CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）可以更好地緩解充放電過(guò)程中的體積膨脹，同時(shí)也可以吸附該過(guò)程產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，緩解穿梭效應(yīng)，提高電池的循環(huán)性能。

表1 不同碳納米管濃度制備的CoS/CNT的比表面積和孔容積

2.2 空心立方串聯(lián)狀CoS/CNT的元素分析

為了確定樣品中各主要元素的含量，對(duì)Co∶CNT= 58∶1這一比例下的CoS/CNT復(fù)合材料進(jìn)行元素分布的表征，結(jié)果如圖5所示，從圖中可以看出，CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）復(fù)合材料中存在Co、S、C、和N元素，且這些元素在正十二面體框架中均勻分布，各主要元素在CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）中的含量在表2中列出，表明復(fù)合材料的成功制備。

表2 CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）中各主要元素含量

圖5 CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）的元素分布表征

為了進(jìn)一步確認(rèn)CoS/CNT復(fù)合材料中的元素組成，通過(guò)X射線光電子能譜（XPS）對(duì)Co∶CNT=58∶1這一比例的CoS/CNT復(fù)合材料的化學(xué)成分進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖6所示。圖6a顯示了中空CoS/C納米復(fù)合材料的Co 2p XPS光譜。778.9 eV和793.9 eV處的兩個(gè)峰屬于Co-S鍵，而781.9 eV和796.7 eV峰可分別歸屬于Co 2p3/2和Co 2p1/2。此外，可以檢測(cè)到782.9 eV和801.3 eV處的峰，表明存在Co的伴峰。圖6b所示的S 2p的XPS光譜中的峰值位于約161.7 eV和163.2 eV處，分別對(duì)應(yīng)于S 2p3/2和S 2p1/2。具有166.5 eV結(jié)合能的峰歸屬于S-S鍵。此外，169.0 eV位置的另一個(gè)峰歸因于高氧化態(tài)的表面硫（SO42-/SO32-）, 值得注意的是，在163.7 eV（C-S-C）處有一個(gè)峰值，這可歸因于CoS和碳框架之間的相互作用。C 1s 的XPS光譜如圖6c所示，其中羧酸碳O-C=O、羰基碳C=O和C-O分別位于289.1、286.9和285.7 eV，284.9 eV處的峰值可歸因于C-C鍵。圖6d為N 1s的XPS光譜，光譜顯示了氮原子的不同氧化態(tài)，包括吡啶氮（399.3 eV）、吡咯氮（400.4 eV）、石墨氮（402.3 eV）和氧化氮（403.9 eV），氮摻雜可以極大地增加電荷存儲(chǔ)位點(diǎn)，提高碳材料的導(dǎo)電性，并促Na+的轉(zhuǎn)移。

圖6 CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）X射線光電子能譜（XPS）中的高分辨圖譜a. Co 2p；b. S 2p；c. C 1s；d. N 1s

2.3 電化學(xué)性能研究

2.3.1 電化學(xué)阻抗譜與循環(huán)伏安測(cè)試

隨后，對(duì)上述四種不同碳納米管濃度下制備的CoS/CNT進(jìn)行交流阻抗（EIS）、循環(huán)伏安法（CV）、倍率性能和恒電流充放電的測(cè)試。圖7a中可以看出，CoS/CNT（CobCNT=58∶1）具有更低的阻抗值。因?yàn)樵谠摫壤?，硫化鈷中空結(jié)構(gòu)保持可以有效緩解應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)損傷。碳層框架與多壁碳納米管相結(jié)合，大大提高了電極的導(dǎo)電性，這種結(jié)構(gòu)具有巨大的空腔和多孔碳壁，這使得電解質(zhì)和離子易于進(jìn)入，降低了電子轉(zhuǎn)移阻力，并縮短了離子擴(kuò)散路徑，進(jìn)而擁有相對(duì)更好的性能。圖7b為四個(gè)不同碳納米管濃度下制備的CoS/CNT復(fù)合材料組裝電池的循環(huán)伏安曲線圖，該圖展示了在0和3V之間的電壓窗口內(nèi)，0.1 mV/s的掃描速率下CoS/CNT復(fù)合材料在充放電過(guò)程中的氧化還原反應(yīng)。該反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)式如下：

圖7 四個(gè)比例下的CoS/CNTa. 交流阻抗圖；b. 循環(huán)伏安圖

圖中可以看到一對(duì)主要的氧化還原峰，表明過(guò)渡金屬離子的催化活性減少了相反應(yīng)數(shù)，該過(guò)程中的氧化峰主要為充電時(shí)Na2S和Co的置換反應(yīng)有關(guān)，而還原峰則代表CoS與Na+的一步反應(yīng)，在這四個(gè)比例中，CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）這一負(fù)極材料，雖然氧化峰電位相對(duì)較高，但其還原峰電位更高，同時(shí)其峰形更好，表明這一比例下的CoS/CNT具有更佳的氧化還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

圖8 四個(gè)比例下的CoS/CNTa. 倍率性能圖；b. 循環(huán)性能圖

圖9 CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）a. 電流密度為1 A/g時(shí)不同循環(huán)圈數(shù)下的充放電曲線；b. 不同電流密度下首圈充放電曲線

2.3.2 循環(huán)與倍率性能分析

圖8a為倍率性能圖，與恒電流充放電測(cè)試結(jié)果類似，可以看出，Co∶CNT=58∶1時(shí)，該前驅(qū)體制得的CoS/CNT負(fù)極材料具有更好的電化學(xué)性能，在5 A/g的電流密度下，能保持376.3 mAh/g的放電比容量，在電流密度重新回到0.2 A/g后，放電比容量可達(dá)到596.8 mAh/g，雖然產(chǎn)生了一定程度上的容量損失，但容量遠(yuǎn)高于其他幾個(gè)比例下的CoS/CNT負(fù)極材料，表明其具有出色的性能。圖8b為恒電流充放電測(cè)試，首先在0.05 A/g的電流密度下活化五圈，而后在1 A/g的電流密度下進(jìn)行長(zhǎng)循環(huán)對(duì)比?？梢钥闯?，在四個(gè)比例下，ZIF-67/CNT（Co∶CNT=58∶1）在硫化后展現(xiàn)出更加優(yōu)異的電化學(xué)性能，其首圈放電比容量為551.2 mAh/g，在循環(huán)100圈后，該負(fù)極材料仍能保持486.7 mAh/g的放電比容量，每圈的容量衰減僅為0.12%，展現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。而其他幾個(gè)比例下的CoS/CNT性能較差，探尋原因，主要是因?yàn)楫?dāng)MWCNT的添加量為7.5 mg時(shí)，雖然該比例下的復(fù)合材料硫化后，形貌保持完好，但因MWCNT的量較低，電子導(dǎo)電性能較差，電子傳輸動(dòng)力學(xué)緩慢導(dǎo)致其容量較低，而隨著MWCNT的添加量升高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性開(kāi)始下降，而當(dāng)添加量達(dá)到22 mg時(shí)，其立方結(jié)構(gòu)出現(xiàn)少量塌陷，比表面積降低，不但影響轉(zhuǎn)換型反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)對(duì)充放電過(guò)程種體積變化的緩沖能力下降，導(dǎo)致其電化學(xué)性能較低，當(dāng)MWCNT的添加量增加到28 mg時(shí)，其結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，出現(xiàn)大面積的立方結(jié)構(gòu)塌陷，加劇了其電化學(xué)性能的下降。

后續(xù)實(shí)驗(yàn)對(duì)CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）復(fù)合材料做進(jìn)一步的電化學(xué)性能測(cè)試。圖9a中可以觀察到，在1 A/g下進(jìn)行長(zhǎng)循環(huán)進(jìn)行測(cè)試，在不同的循環(huán)圈數(shù)下，CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）電極都可以保持良好的充放電平臺(tái)，表明該電極具有良好的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。圖9b顯示了CoS/CNT（Co∶CNT=58∶1）電極在不同電流密度下的首圈充放電曲線，可以觀察到充放電曲線平穩(wěn)，并且放電和充電之間的平臺(tái)電壓間隙隨著電流密度的增加而略有增加。

2.3.3 電化學(xué)性能比較

表3是本工作制備的CoS/CNT復(fù)合材料與部分文獻(xiàn)中，采用CoS作為活性材料的鈉離子電池的循環(huán)性能比較。與文獻(xiàn)中相比，CoS/CNT展現(xiàn)出更高的容量，進(jìn)一步證明了ZIF-67作為前驅(qū)體與碳納米管進(jìn)行復(fù)合后制備出的CoS/CNT復(fù)合材料可以更好利用過(guò)渡金屬化合物的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步提升電池的容量與循環(huán)穩(wěn)定性。

表3 CoS/CNT復(fù)合材料與文獻(xiàn)性能比較

3 結(jié)論

通過(guò)調(diào)控反應(yīng)物的濃度制備了具有良好結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的CoS/CNT復(fù)合材料。羥基化碳納米管形成的互聯(lián)導(dǎo)電一維網(wǎng)絡(luò)，能夠有效提升該復(fù)合材料的電導(dǎo)率，同時(shí)，碳納米管的一維網(wǎng)管結(jié)構(gòu)，具有高孔隙率、高比表面積，可以縮短離子擴(kuò)散路徑，提高鈉離子擴(kuò)散系數(shù)，電子傳輸速度更快，從而改善該材料的電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。前驅(qū)體在硫化后形成的硫化鈷具有空心立方結(jié)構(gòu)，能夠有效緩解充放電過(guò)程中的體積膨脹，保持結(jié)構(gòu)完整性，ZIF-67前驅(qū)體碳化后生成的碳基質(zhì)，可以為CoS納米晶體提供堅(jiān)固且穩(wěn)定的保護(hù)，一定程度上也緩解了充放電過(guò)程中的顆粒團(tuán)聚和體積變化。使負(fù)極材料的循環(huán)壽命有了較大提升，歸因于N/S原子及Co納米顆粒產(chǎn)生的豐富活性位點(diǎn)和碳基質(zhì)之間的協(xié)同效應(yīng)，該材料具有高效的催化活性，能夠提高材料中活性物質(zhì)利用率，促進(jìn)充放電過(guò)程中的電子傳遞，減少反應(yīng)過(guò)程中的相反應(yīng)數(shù)目，從而限制硫化鈉的溶解，抑制穿梭效應(yīng)。憑借以上優(yōu)勢(shì)，CoS/CNT表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能，該材料在1 A/g的電流密度下循環(huán)100次后，放電比容量保持在486.7 mAh/g。此外，在5 A/g的倍率循環(huán)結(jié)束后，容量保持率及庫(kù)倫效率仍接近100%。