二元ZnS:SnS与氧化石墨烯和碳纳米管复合材料作为钠离子电池负极的协同效应

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为解决电池性能问题，迫切需要开发具有优异电化学性能的创新材料。本研究采用水热法合成双金属硫化物（ZnS:SnS），将其锚定在氧化石墨烯（rGO）上制备ZnS:SnS@rGO复合材料，或与碳纳米管（CNTs）结合制备ZnS:SnS@CNT复合材料，用作钠离子电池电极材料。通过X射线衍射、扫描/透射电子显微镜和X射线光电子能谱表征了复合材料的纳米结构和形貌。在0.1 C倍率下，ZnS:SnS@CNT复合材料的比容量达364 mA h g⁻¹，而ZnS:SnS@rGO复合材料为343 mA h g⁻¹。导电基体的引入显著稳定了循环寿命和倍率性能，即使在5.0 C倍率下仍保持良好性能。电化学阻抗谱的Nyquist曲线表明，ZnS:SnS@CNT复合材料电极的电荷转移阻抗最低（44.4 Ω），相比之下ZnS:SnS@rGO为51.5 Ω，裸ZnS:SnS为68 Ω，从而实现快速电荷转移。电化学分析证明，双金属硫化物离子与氧化石墨烯或碳纳米管导电基体的协同作用，通过增强电子导电性、缓冲体积膨胀和提供离子传输通道，显著改善了离子存储性能。

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