本研究以NiCl₂和半胱酰胺作为Ni源和S源，采用便利环保的水热法原位合成出了S掺杂氧化石墨烯复合硫化镍材料（NiS_x-rGOS），并研究了其作为钠离子电池负极材料时的电化学性能。该复合材料在0.2A g^-1的电流密度下，可逆容量高达516 mAh g^-1，循环100周后容量保持率达到96.8%。并且，在4 A g^-1的大电流密度下，仍可放出414 mAh g^-1的比容量。这种优异的电化学性能主要得益于其独特的结构，一方面rGO作为一个优异的缓冲介质可以有效缓冲材料在充放电过程中的体积膨胀，防止NiS_x纳米颗粒的粉化和团聚并且减少多硫化物的溶解，有利于提高材料循环稳定性；另一方面NiS_x-rGOS复合材料具有较高的比表面积，可以增加电极和电解质接触面积，从而增加Na⁺扩散，使材料具有优异的倍率性能；此外，rGOS中的C-S-C键可以在石墨烯和NiS_x纳米颗粒之间提供额外的电子传输路径，形成3维导电网络，有利于获得高的储钠容量。这种结构的设计和合成路径为发展实用性钠离子电池电极材料提供了新思路。

发表时间：2017.4.10